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1、下一页总目录 章目录返回上一页 电动机的分类：电动机的分类： 电动机电动机 交流电动机交流电动机 直流电动机直流电动机 三相电动机三相电动机 单相电动机单相电动机 同步电动机同步电动机 异步电动机异步电动机 他励、并励电动机他励、并励电动机 串励、复励电动机串励、复励电动机 第第2 2章章 交流电动机交流电动机 主 讲：李园园 江苏省赣榆中等专业学校 下一页总目录 章目录返回上一页 异步电动机的应用非常广泛： 在工业方面：中、小型轧钢设备，机床、轻工机械、 起重机械，矿山机械等。 在农业方面：脱粒机、粉碎机、排灌机械及加工机械。 在家用电器方面：电风扇、空调机、洗衣机、电冰箱等 。 1. 交流
2、电动机按电机定子相数分 三相异步电动机、两相异步电动机、单相异步电动机。 2. 按电机的转子结构分 鼠笼型异步电动机、绕线型异步电动机 2.1 三相异步电动机的用途及分类 下一页总目录 章目录返回上一页 电动机的外形 2.2 三相异步电动机的构造与工作过程 下一页总目录 章目录返回上一页 三相异步电动机的构造 下一页总目录 章目录返回上一页 三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分 组成。此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。 下一页总目录 章目录返回上一页 三 相 异 步 电 动 机 的 基 本 结 构 示 意 图 三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分 组成。此外，还有端盖、机
3、座、轴承、风扇等部件。 定子 下一页总目录 章目录返回上一页 三 相 异 步 电 动 机 的 基 本 结 构 示 意 图 三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分 组成。此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。 定子 转子 轴承 端盖 机座 下一页总目录 章目录返回上一页 1. 定子 三相异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子 绕组组成。 定子绕组 机座 铁心 基本作用：产生旋转磁场。 下一页总目录 章目录返回上一页 （1） 定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成 。 定子硅钢片 下一页总目录 章目录返回上一页 （2）在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组。 AX BY C Z AB C ZX
4、Y A X B Y C Z A X B Y C Z AB C ZXY 定子绕组 星接 定子绕组 角接 端子 下一页总目录 章目录返回上一页 （3）机座 作用：固定定子铁心，保护整台电机 材料：铸铁（中小型） 钢板（大型） 2、转子 电动机的旋转部分为转子，由转子铁心、转子绕组、 转轴及风叶等组成。 （1）转子铁心 作用：电动机磁路一部分 材料：0.5mm相互绝缘硅钢片 基本作用：产生电磁转矩。 下一页总目录 章目录返回上一页 （2）转子绕组 作用：产生感应电流和电动势，在旋转 磁场作用下产生电磁转矩 分类：a、笼型转子 结构：单笼型、双笼型、深槽式，其 中单笼型又分铸铝和铜条转子。 下一页总目
5、录 章目录返回上一页 b、绕线转子 结构：与定子绕组具有相同极数的三相对称 绕组 接法：星形，首端接到转轴上的滑环，再通 过定子端盖上的电刷与外电路相连。 下一页总目录 章目录返回上一页 鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较： 鼠笼式：鼠笼式： 结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改 变电动机的机械特性。 绕线式：绕线式： 结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子 外加电阻可人为改变电动机的机械特性。 下一页总目录 章目录返回上一页 2. 2. 2 2. 2. 2 旋转磁场旋转磁场 定子三相绕组通入三定子三相绕组通入三 相交流电相交流电( (星形联接星形联接)
6、) A X B Y C Z 1 1. .旋转磁场的产生旋转磁场的产生 o 下一页总目录 章目录返回上一页 o 规定 i : “+” 首端流入，尾端流出 。 i : “” 尾端流入，首端流出 。 A Y C B Z X ()电流出 ()电流入 下一页总目录 章目录返回上一页 t A X Y C B Z A X Y C B Z A X Y C B Z 三相电流合成磁三相电流合成磁 场的分布情况场的分布情况 合成磁场方向向下合成磁场方向向下合成磁场旋转合成磁场旋转6060 合成磁场旋转合成磁场旋转9090 600 o 下一页总目录 章目录返回上一页 A A X Z B C Y A A X Z B C
7、 Y 分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过一个电流周期，旋转磁场在空间转过360360 取决于三相电流的相序取决于三相电流的相序2.旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向 结论：结论： 任意调换两根任意调换两根 电源进线，则旋转电源进线，则旋转 磁场反转。磁场反转。 任意调换两根电源进线 (电路如图) A X C Z B Y 0 t o 下一页总目录 章目录返回上一页 3 3. .旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数P P 当三相定子绕组按当三相定子绕组按 图示排列时，产生一对图示排列时，产生一对 磁极的旋转磁场，磁极的旋转磁场，即： o t A X
8、B Y C Z A X Y C B Z 下一页总目录 章目录返回上一页 若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的始端，绕组的始端 之间互差之间互差6060 ，将形成，将形成两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。 C Y A B C X Y Z A X B Z A X B Y C 下一页总目录 章目录返回上一页 极对数 旋转磁场的磁极对数 与三相绕组的排列有关 C Y A B C X Y Z A X B Z 0 下一页总目录 章目录返回上一页 4 4. .旋转磁场的转速旋转磁场的转速 工频： 旋转磁场的转速取决于磁场的极对数旋转磁场的转速取决于磁场的极对数 p=1时
9、0 t o A X Y C B Z A X Y C B Z A X Y C B Z 下一页总目录 章目录返回上一页 p=2时 0 下一页总目录 章目录返回上一页 旋转磁场转速旋转磁场转速n n 0 0 与极对数与极对数 p p 的关系的关系 极对数 每个电流周期 磁场转过的空间角度 同步转速 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。可见可见: : 下一页总目录 章目录返回上一页 2. 2. 2 2. 2. 2 电动机的转动原理电动机的转动原理 1. 1. 转动原理转动原理 A X Y C B Z 定子三相绕组通入三相交流电定子三相绕组通入三相交流电 方向方向: :顺时针顺时针 切割转子导体切
10、割转子导体 右手定则右手定则 感应电动势感应电动势 E E20 20 旋转磁场旋转磁场 感应电流感应电流 I I 2 2 旋转磁场旋转磁场 左手定则左手定则 电磁力电磁力F F F 电磁转矩电磁转矩T T n n F 下一页总目录 章目录返回上一页 8. 2. 3 8. 2. 3 转差率转差率 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与 旋转磁场的同步转速之比称为旋转磁场的同步转速之比称为转差率。转差率。 由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场 旋转的方向一致，但转子转速旋转的方向一致，但转子转速 n n 不可能达
11、到与旋转不可能达到与旋转 磁场的转速相等，即磁场的转速相等，即 异步电动机异步电动机 如果: 无转子电动势和转子电流无转子电动势和转子电流 转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切 割转子导条割转子导条 无转矩无转矩 因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别 。 下一页总目录 章目录返回上一页 异步电动机运行中异步电动机运行中: : 转子转速亦可由转差率求得 转差率转差率 s s 例1：一台三相异步电动机，其额定转速 n=975 r/min，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的 极对数和额定负载下的转差率。 解
12、： 根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转 速的关系可知：n0=1000 r/min , 即即 p p=3=3 额定转差率为额定转差率为 下一页总目录 章目录返回上一页 8.48.4 三相异步电动机的起动三相异步电动机的起动 8. 4. 1 8. 4. 1 起动性能起动性能 起动起动问题：起动电流大，起动转矩小起动电流大，起动转矩小。 一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 7 倍; 电动机的起动转矩为额定转矩的转矩为额定转矩的(1.02.2)(1.02.2)倍。倍。 大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作 频繁起动时造成热量积累，使电机过热频繁起
13、动时造成热量积累，使电机过热 后果：后果： 原因：原因： 起动：起动： n n = = 0 0， s s =1, =1, 接通电源。接通电源。 起动时起动时 ，n n = = 0 0，转子导体切割磁力线速度很大，转子导体切割磁力线速度很大， 转子感应电势转子感应电势转子电流转子电流定子电流定子电流 下一页总目录 章目录返回上一页 8.4.28.4.2 起动方法起动方法 (1) (1) 直接起动直接起动 二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用 直接起动。 (2) (2) 降压起动：降压起动： 星形-三角形(Y ) 换接起动 自耦降压起动 （适用于鼠笼式电动机）（适用于鼠笼式电动机） (3) 转子
14、串电阻起动 （适用于绕线式电动机）（适用于绕线式电动机） 以下介绍降压起动和转子串电阻起动。 下一页总目录 章目录返回上一页 设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为 1. 1. 降压起动降压起动 (1) Y(1) Y 换接起动换接起动 降压起动时的电流降压起动时的电流 为直接起动时的为直接起动时的 + 起动起动 U1 U2 V1 V1 W1 W2 + 正常正常运行运行 U1 U2 V1V2 W1 W2 下一页总目录 章目录返回上一页 Y Y 起动器接线简图起动器接线简图 L1L3L2 FU S S U1 V1 U2 V2 W1 W2 W1 L3 V2 U2 L2 V1 W2 L1 U1 动触点
15、Y 动触点 静触点 下一页总目录 章目录返回上一页 Y Y 起动器接线简图起动器接线简图 Y Y起动起动 L1L3L2 FU S S U1 V1 U2 V2 W1 W2 W1 L3 V2 U2 L2 V1 W2 L1 U1 起动起动 UP U1 + Ul + U2 V1 V2 W1 W2 下一页总目录 章目录返回上一页 Y Y 起动器接线简图起动器接线简图 工作 L1L3L2 FU S S U1 V1 U2 V2 W1 W2 W1 L3 V2 U2 L2 V1 W2 L1 U1 U2 正常正常运行运行 Ul + U1 V1V2 W1 W2 下一页总目录 章目录返回上一页 (a) 仅适用于正常运
16、行为三角形联结的电机。 (b) Y 起动 Y 换接起动适合于空载或轻载起动的场合 Y- Y- 换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题 正常正常运行运行 Ul U1 W2 V2 W1 + U2 V1 UP 起动起动 + Ul + U1 W2 V2 W1 U2 V1 下一页总目录 章目录返回上一页 (2) (2) 自耦降压起动自耦降压起动 L1L3L2 FU Q QQ 2 2 下合：下合： 接入自耦变接入自耦变 压器，降压压器，降压 起动。起动。 QQ 2 2 上合：上合： 切除自耦变切除自耦变 压器，全压压器，全压 工作。工作。 合刀闸开关合刀闸开关QQ Q2 自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时 联成联成 Y Y形不能
