《电工高级交流电动机》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工高级交流电动机（192页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,高级、助理技师电工理论培训,模块七 交流电动机,高级、助理技师电工理论培训,交流电动机,主要内容,一、电机概述 二、三相异步电动机的结构 三、三相异步电动机的工作原理 四、三相异步电动机的电磁转矩与机械特性 五、三相异步电动机的铭牌和主要系列 六、三相异步电动机的启动、调速与制动 七、微特电动机,一、电机概述,电机：实现能量转换或信号转换的电磁装置,发电机,电动机,将机械能转换为电能； 将电能转换为机械能。,一、电机概述,按照电动机的类型划分：,二、三相异步电动机的结构,三相异步电动机由两个基本部分组成：定子（固定部分）和转子（旋转部分），定、转子中间是空气隙。,三相异步电动机的结构示意图,
2、二、三相异步电动机的结构,1、定子： 三相异步电动机的定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。,二、三相异步电动机的结构,（1）定子铁芯 定子铁心是电动机磁路的一部分，是用0.5mm厚的硅钢片冲叠而成并固定在机座内，冲片两面涂有绝缘漆，用来降低旋转磁场在铁心中引起的涡流损耗，常用的硅钢片有D22、D23等型号。沿定子铁心内圆均匀地冲有许多形状的槽，用以嵌放定子绕组。,定子硅钢片,二、三相异步电动机的结构,82.为了降低铁心中的（ ），叠片间要互相绝缘。 A涡流损耗 B空载损耗 C短路损耗 D无功损耗,A,二、三相异步电动机的结构,（2）定子绕组 定子绕组 三相异步电动机的定子绕组是由三个
3、在空间互隔120电角度、对称排列的结构完全相同的绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。按定子绕组在槽中的位置，可分为单层和双层绕组，10kw以下的小容量异步电动机常用单层同心式、链式或交叉式绕组。双层绕组的优点是可以灵活选择节距以改善电动势和磁通势波形，因此容量较大的异步电动机都采用双层短距叠绕组或波绕组。,二、三相异步电动机的结构,在三相交流异步电动机定子上布置结构完全相同，在空间位置上互差120电角度的三相绕组，分别通入（ ），则在定子与转子的空气隙间将会产生旋转磁场。 A、直流电 B、交流电 C、脉动直流电 D、三相对称交流电,D,二、三相异步电动机的结构,3机
4、座 机座主要是用来固定定子铁心与前后端盖以支撑转子。中、小型异步电动机一般采用铸铁机座，大型异步电动机一般采用钢板焊接机座。小型及微型电动机采用铸铝机座。为了加强散热，小型封闭式电动机的机座外表面铸有许多均匀分布的散热筋，以增大散热面积。,二、三相异步电动机的结构,C,177.对于“”接法的电动机,过载保护应选用( )热继电器。 A两相结构 B三相结构 C带断相保护装置,（对于“”接法的电动机,其断相时，流过未断相绕组的电流与流过热继电器的电流增加的比例则不同，即流过热继电器的电流不能反映断相后绕组的过载电流，因此，一般的热继电器，即使是三相的，也不能为”接法的电动机提供断相保护。）,JR16
5、-20/3D,二、三相异步电动机的结构,2、转子： 是电动机的旋转部分，用来带动机械负载转动，它主要由转子铁芯和转子绕组两部分组成。,二、三相异步电动机的结构,2、转子： （1）转子铁芯 转子铁心也是电动机磁路的一部分。所用材料与定子一样，是由0.5mm厚的硅钢片叠成，整个铁心固定在转轴或转子支架上，转子铁心外圆冲有均匀的槽，用以安放转子绕组。,转子硅钢片,二、三相异步电动机的结构,（2）转子绕组：（转子绕组分为笼型和绕线型两种结构） 笼型转子绕组：是在转子铁芯槽内压进铜条，铜条两端分别焊在两个铜环上，如图（a)所示，由于形状像笼子，所以得此名。为了节省铜材，现在中小型电动机一般采用铸铝转子，
6、如图（b)所示，即把熔化的铝浇铸在转子铁芯的槽内，有的把风扇和两个端环铸在一起。铸铝转子不仅简化了制造工艺，也降低了成本。,笼型电动机转子,（a）笼型转子；（b）铸铝笼型转子,二、三相异步电动机的结构,绕线式转子绕组：,绕线式转子结构示意图 (a）绕线转子；(b）绕线转子回路接线示意图 1转轴；2转子铁芯；3滑环；4转子绕线出线头； 5风扇；6刷架；7电刷引线；8转子绕组,二、三相异步电动机的结构,绕线转子绕组与定子绕子相似，也是一个对称的三相绕组。一般采用双层绕组。转子对称三相绕组一般接成星型，三个出线头接到转轴的三个集流环上，再通过电刷与外电路连接，这种转子的特点是可以通过集流环和电刷在转
7、子绕组回路中窜入附加电阻等元件，用以改善异步电动机的起动、制动性能及调节电动机的转速。与笼型转子相比较，其结构复杂，价格较贵，运行可靠性亦较差。,二、三相异步电动机的结构,3、气隙 与直流电动机相比，余部电动机定、转子之间的气隙要小得多，中小型电动机一般为0.2-2mm。由于气隙是电机磁路的一部分，气隙愈大，磁阻愈大，要产生同样大小的旋转磁场，就需要较大的励磁电流，从而使异步电动机的功率因数下降。为了提高功率因数，气隙应尽可能地小。但是气隙的最小值常由制造工艺和运行 安全可靠性等因素决定。 如果从减小附加损耗和减小 高次谐波磁通来看，气隙大点比较好。,二、三相异步电动机的结构,154.国产小功
8、率三相鼠笼式异步电动机的转子导体结构采用最广泛的是（ ）转子。 A. 铜条结构 B. 铸铝 C. 深槽式 D. 铁条结构,注意：绕线式异步电动机修理装配后、要用细锉等工具去除毛刺，消除绕线转子电动机有一相电刷接触不良。,155.绕线式异步电动机修理装配后，必须对电刷进行（ ）。 A. 更换 B. 研磨 C. 调试 D. 热处理,B,B,二、三相异步电动机的结构,【交流电动机线圈的绝缘电阻吸收比K1为60s绝缘电阻值(R60s)与15s绝缘电阻值(R15s)之比值。此值应大于1.2/1.3】,测量电气设备的绝缘电阻，是检查设备绝缘状态最简便和最基本的方法。在现场普遍用兆欧表测量绝缘电阻。绝缘电阻
9、值的大小常能灵敏地反应绝缘情况，能有效地发现设备局部或整体受潮和脏污，以及绝缘击穿和严重过热老化等缺陷。 用兆欧表测量设备的绝缘电阻，由于受介质吸收电流的影响，兆欧表指示值随时间逐步增大，通常读取施加电压后60s的数值或稳定值，作为工程上的绝缘电阻值。,二、三相异步电动机的结构,104.交流电动机线圈的绝缘电阻吸收比在交接实验时是如何规定的? 额定电压为1000伏及以上者,在接近运行温度时绝缘电阻值、定子线圈应不低于每千伏1兆欧,转子线圈应不低于每千伏0.5兆欧;额定电压为1000伏以下者,常温下绝缘电阻不应低于0.5兆欧。1000伏以上的电动机应测量吸收比,吸收比应不低于1.2,有条件时应分
10、相测量。,交接试验-交流耐压试验,三、三相异步电动机的工作原理,（1）旋转磁场的产生,（一）旋转磁场,电机是利用电与磁的相互转化和相互作用制成的。,旋转磁场是三相异步电动机工作的基础。,三、三相异步电动机的工作原理,（1）旋转磁场的产生,三、三相异步电动机的工作原理,（1）旋转磁场的产生,三、三相异步电动机的工作原理, 极对数（p）的概念：,旋转磁场转速 n0 同步转速 如何改变旋转磁场的转速？,以 Y 型接法为例，当每相绕组只有一个线圈时，按右图放入定子槽内，合成的旋转磁场只有一对磁极，则极对数为 1。 即 p = 1,（2）旋转磁场的转速,三、三相异步电动机的工作原理,以 Y 型接法为例，
11、将每相绕组都改用两个线圈串联组成。,按下图放入定子 槽内。形成的磁场则是两对磁极。 即 p = 2,三相绕组,四极旋转磁场,三、三相异步电动机的工作原理,三、三相异步电动机的工作原理,三相异步电动机的同步转速,f 1= 50 Hz 时,不同极对数时的同步转速如下:,同步转速,p 为任意值时：,三、三相异步电动机的工作原理,188.有一台三相交流电机的极对数为8,当接通三相电源后,所产生的旋转磁场转速为( )转/分。 A1500 B1000 C750 D375,D,三、三相异步电动机的工作原理,旋转方向：取决于三相电流的相序。,旋转磁场是沿着：,U1,V1,W1,i1U1， i2V1， i3W1
12、,（3）旋转磁场的转向,三、三相异步电动机的工作原理,旋转磁场是沿着：,U1,W1,V1,i1U1， i2W1， i3V1,任意对调两根电源进线，磁场反转。,三、三相异步电动机的工作原理,改变三相异步电动机的电源相序是为了使电动机( )。 A 改变旋转方向 B 改变转速 C 改变功率 D 降压启动,A,三、三相异步电动机的工作原理,（二） 转子转动原理,当电动机定子绕组通入三相交流电流产生旋转磁场，在右图中以旋转的磁极N、S表示，转子绕组用一个闭合线圈来表示。,旋转磁场以n0速度逆时针方向旋转，磁力线切割转子绕组，转子绕组中产生感应电动势e，其方向用右手定则来确定。旋转磁场逆时针方向旋转，则转
13、子绕组顺时针方向切割磁力线。,三、三相异步电动机的工作原理,60.感生电动势的方向可根据( )定律来确定，大小根据( )定律来确定。,楞次,法拉第电磁感应,三、三相异步电动机的工作原理,电磁力产生电磁转矩，使转子以n速度与旋转磁场相同的方向转动起来。但转子的速度n不可能与旋转磁场的转速n0相等，如果两者速度相等，方向又相同，则转子与旋转磁场之间就没有相对运动，磁力线就不切割转子绕组，转子绕组中就没有感应电动势和电流，电磁转矩也就不会产生，所以，异步电动机的转速一定低于旋转磁场的转速，两者不同步，这就是异步电动机名称的由来。由于它是靠感应电动势和电流而工作，因此又叫感应电动机。,三、三相异步电动
14、机的工作原理,综上所述，三相异步电动机的工作原理是: 由定子绕组通入三相交流电源而产生旋转磁场，在转子绕组上产生感应电动势和电流，转子电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，从而形成电磁转矩，转子就转动起来。 通常把旋转磁场的转速n0与转子转速n的差值称为转差，转差与n0的比值称为转差率，用s表示,转差率 :,起动时: n = 0， s = 1 额定运行时: s = 0.01 0.09,三、三相异步电动机的工作原理,39.决定三相异步电动机转速的因素是( )。 A电压、电流、磁通 B绕组磁极对数和电流频率以及转差率大小 C电动机的负荷,B,四、三相异步电动机的电磁转矩与机械特性,（一）转子电路各量的
15、分析,（1）转子电动势与转子电流频率 与变压器类似，转子绕组中感应电动势E2的有效值为：,转子电流频率； 转子绕组系数。,四、三相异步电动机的电磁转矩与机械特性,=4.44sf1N2K2=SE20,四、三相异步电动机的电磁转矩与机械特性,四、三相异步电动机的电磁转矩与机械特性,（4）转子功率因数 转子电路为感性电路，其转子电流总是滞后于转子电势 角度，所以转子电路功率因数为： 上式说明，转子电路的功率因数随转差率的增大而下降。,四、三相异步电动机的电磁转矩与机械特性,（二）三相异步电动机的电磁转矩,式中 cT异步电动机的转矩常数，与电动机自身的结构有关； 磁极平均磁通，在电源电压和频率一定时，其值为常量。,电磁转矩与转差率之间的关系 称为电动机的转矩特性，,四、三相异步电动机的电磁转矩与机械特性,由于：,所以：,CT为常量，电磁转矩与电源电压平方有关。电源电压波动对异步电动机的电磁转矩影响很大。,四、三相异步电动机的电磁转矩与机械特性,转矩特性曲线,在电源电压和频率一定时，则 、 及 均为常数。因而，电磁转矩仅与转差率有关。 59.异步电动机在负载不变时,假定转速高,则转差偏( ),转子受到电磁转矩变( ),迫使转速降低,假定转速偏低,则转差偏( ),转子受到的电磁转距变( ),迫使转速升高,结果使转子转速稳定。,小,小,大,大,四、三相异步电动机的电磁转矩与机械特性,图5.10
