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1、1电工与电子技术21了解三相异步电动机的构造与转动原理，理解 旋转磁场的特性。2了解定子电路和转子电路中的电压、电流关系 。3重点掌握电动机电磁转矩和机械特性。4了解异步电动机的起动、调速、反转、制动原 理和方法。5理解异步电动机的铭牌数据。6了解单相异步电动机构造与工作原理。3发电机将机械能转换为电能；将电能转换为机械能。电动机电机：实现能量转换或信号转换的电磁装置 （动力电机）（控制电机）转子定子壳体4三相笼式异步电动机的部件图51. 1. 二极旋转磁场二极旋转磁场旋转磁场由三相电流通过三相对称绕组产生。对称： 三相对称负载空间对称分布旋转磁场是三相异步电动机工作的基础。电机是利用电与磁的
2、相互转化和相互作用制成的。6返回二 极 旋 转 磁 场t=0i1=0，U1，U2端电电流为为零i2为负为负 ，V1端流出，V2端流入i3为为正，W1端流入，W2端流出t=60i1为为正，U1端流入，U2端流出i2为负为负 ，V1端流出，V2端流入i3=0，W1，W2端电电流为为零72. 2. 四极旋转磁场四极旋转磁场t=0i1=0，U1,U2,U3,U4端电电流为为零i2为负为负 ,V1,V3端流出,V2,V4端流入i3为为正,W1, W3端流入,W2, W4端流 出82. 2. 四极旋转磁场四极旋转磁场t=90i1为为正,U1, U3端流入,U2, U3端流出i2为负为负 ,V1,V3端流出
3、,V2,V4端流入i3为负为负 ,W1, W3端流出,W2, W4端流 入93. 3. 旋转磁场的转速旋转磁场的转速10电流变化一周 旋转磁场转一圈电流每秒钟变化 50 周 旋转磁场转 50 圈 旋转磁场转 3000 圈电流每分钟变化 (5060) 周p = 1 时：电流变化一周 旋转磁场转半圈电流每秒钟变化 50 周 旋转磁场转 25 圈 旋转磁场转 1500 圈电流每分钟变化 (2560) 周p = 2 时：3. 3. 旋转磁场的转速旋转磁场的转速11在t=0到90期间，两极旋转磁场旋转了90，而四极旋转磁场旋转了45。磁场的磁极数（极对数p）越多，旋转磁场的转速n0 （称为同步转速）越低
4、。规律是：p12 3456 n0/(r/min)300015001000750600500f 1= 50 Hz 时,不同极对数（p）时的同步转速n0如下:3. 3. 旋转磁场的转速旋转磁场的转速其中， f 1为定子电流的频率12旋转方向：取决于三相电流的相序。4. 4. 旋转磁场的转向旋转磁场的转向旋转磁场是沿着：U1V1W1U1U2V1V2W2W1i1i2L1L2 L3U1U2V1V2 W1W2i3i1i2ImOti3i1U1， i2V1， i3W113旋转磁场是沿着：U1W1V1U1U2V1V2W2W1L1L2 L3U1U2V1V2 W1W2i2i1i3i1U1， i2W1， i3V1任意
5、对调两根电源进线，磁场反转。4. 4. 旋转磁场的转向旋转磁场的转向14对称三相绕组 通入对称三相电流旋转磁场 (磁场能量)磁场切割 转子绕组转子绕组中 产生 e 和 i转子绕组在磁场中 受到电磁力的作用转子旋转起来机械负载 旋转起来三相交流电能输出机械能量151. 1. 电磁转矩的产生电磁转矩的产生转子绕组（铜条）切割旋转磁场 产生感应电流 用右手定则判断电流的方向电流在磁场中受力 用左手定则判断力的方向工作原理示意图2. 2. 转子转速转子转速n n 小于磁场同步转速小于磁场同步转速 n n 0n T，则转子转速降低，转子切割旋转磁场的速度增大 ，转子电流增大，转子转矩增大，达到与负载转矩
6、的平 衡。NMNMSS32T = kTsR2U1p2R22+(sX2) 2 转矩特性 返 回转矩与转差率之间的关系 ：机械特性2. 2.临界状态（最大转矩状态）临界状态（最大转矩状态）临界转差率sM可由转矩公式对转差率s求 导数得到,导数=0。将sM代入转矩公式就能求得最大转矩TM 三相异步电动机可以短时过载运行，过载时TN TM ,这时转子不转动，转子 电流很大，时间一长，会烧坏电机。过载系数KM,通常为22.2。SSNMNM33T = kTsR2U1p2R22+(sX2) 2 转矩特性 返 回转矩与转差率之间的关系 ：机械特性3. 3.起动状态起动状态起动转矩必须大于负载转矩，TSTL起动
7、转矩与额定转矩的比值Ks一般为1.62.2起动电流与额定电流的比值Kc一般为5.57在转矩公式中，当s=1时，就能求得起动转矩的计算公式 ：SSNM NM34返 回解：解： (1)(1)(2) (2)(3) (3)例题例6.5.1：某三相异步电动机，额定功率PN=45kW，额定 转速nN=2 970r/min，KM=2.2， KS=2.0。若TL=200N.m，试 问能否带此负载: (1)长期运行；(2)短时运行；(3)直接起动 。由于TN TL ，故可以带负载短时运行。 由于TSTL ，故可以带负载直接起动。 351. 1. 降低定子电压降低定子电压U U1 1时的人为特性时的人为特性转矩特
8、性 机械特性由最大转矩的计算公式和起动转矩的计算公式，降低定 子电压U U1 1时，三相异步电动机的最大转矩时，三相异步电动机的最大转矩T TMM和起动转矩T TS S都要减小。362. 2. 增加转子电阻增加转子电阻R2时的人为特性时的人为特性机械特性转子电阻R2增加时，最大转矩TM不变转子电阻R2增加时，临界sM增大转子电阻R2增加时，起动转矩TS随之变化。转矩特性 37异步机的起动特性： 起动电流大: IS = KC IN =（57）IN 起动转矩小: TS = KSTN =（1.62.2）TN影响： 频繁起动时造成热量积累,易使电动机过热。 大电流使电网电压降低，影响其它负载工作。良好
9、的起动性能: 起动电流小 起动转矩大381. 1. 直接起动（全压起动）直接起动（全压起动）(a) 小容量的电动机（二三十千瓦以下）；(b) 电源容量足够大时。2. 2. 减压起动减压起动 (a) Y 减压起动：适用于：正常运行为联结的电动机。起 动 时运 行 时UVWUNI1LYUVWUNI1L39设：定子每相阻抗为 Z， Y接起动的起动转矩： Y接起动的起动电流：Y 起 动 起 动Y 起 动与全压起动时起动电流和起动转矩比较UVWUNI1LYUVWUNI1L：电源电压40 Y 减压起动的特点： (1) 电源电压不变，定子绕组接法改变；(2) 降压比为 。TsYTL， 适用于轻载或空载起动否
10、则不能采用此法。 Y 减压起动的使用条件：41例1: 1)解:一台Y225M-4型的三相异步电动机，定子 绕组型联结，其额定数据为：PN=45kW, nN=1480r/min，UN=380V，N=92.3%，cosN= 0.88， KC = 7.0, Ks = 1.9，KM = 2.2求：1) 额定电流IN? 2) 额定转差率sN? 3) 额定转矩TN 、最大转矩TM 和起动转矩TS 。例题422）由nN=1480r/min，可知 p=2 （四极电动机）3）例题43解：在上例中(1)如果负载转矩为 510.2Nm , 试问在 U=UN 和U =0.9UN两种情况下电动机能否起动？（2）采 用Y
11、- 换接起动时，求起动电流和起动转矩。 （3） 当负载转矩为额定转矩的80%和50%时，电动机能否Y- 换接起动？(1) 在U=UN时TS = 551.8Nm 510.2 N. m 不能起动(2) IS =KCIN=784.2=589.4 A在U= 0.9UN 时能起动例2:例题44在80%额定负载时在50%额定负载时可以起动(3)不能起动例题45图片0 柴油发电机返回46图片1上一页下一页返 回47图片2上一页下一页返 回48图片3A 齿轮减速三相异步电动机上一页下一页返 回49图片3B 防爆式上一页下一页返 回50图片4 绕线式异步机上一页下一页返 回51鼠笼式绕线式图片5上一页返 回52
12、转子定子壳体图片6上一页下一页返 回53图片7 转子上一页下一页返 回54图片8 转子上一页下一页返 回55图片9 定子绕组上一页下一页返 回56图片10上一页下一页返 回57旋转方向线圈中电流流动方向 换 相 器线圈 磁极图片11下一页返 回58图片12 直流电机上一页下一页返 回59图片13 直流电机上一页下一页返 回60图片14 小直流电机上一页返 回61图片15 电动机的铭牌上一页下一页返 回62图片16 步进电机下一页返 回63图片17 步进电机上一页下一页返 回第六章 异步电动机64图片18 步进电机第六章 异步电动机上一页下一页返 回65图片19 步进电机上一页下一页返 回66图片20 步进电机上一页返 回67图片21A 交流伺服电机下一页返 回68图片21B 交流伺服电机上一页下一页返 回69图片22A 交流伺服电机上一页下一页返 回70图片22B 交流伺服电机上一页下一页返 回71图片23 同步电动机下一页返 回72图片24 同步发电机 上一页下一页返 回73图片25 三相同步电机上一页下一页返 回74图片26 同步电机上一页返 回75上一页下一页返 回图片27 单相电容起动电动机76图片2877图片29 异步机78图片3079图片3180图片3281图片3382图片3483返 回
