《《电机驱动与调速》教学课件—电梯曳引电机的维护》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《电机驱动与调速》教学课件—电梯曳引电机的维护（115页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本项目的教学内容复习巩固复习巩固任务分析任务分析项目导入项目导入小结小结任务设置任务设置作业作业复习巩固文本文本一、基本操作面板一、基本操作面板BOP的使用的使用项目导入项目导入 电梯曳引电机是电梯的动力设备，电梯曳引电机是电梯的动力设备，又称电梯主机。曳引电机的功能是输送又称电梯主机。曳引电机的功能是输送与传递使电梯运行的动力。一般采用三与传递使电梯运行的动力。一般采用三相异步电动机作为电梯曳引电机。三相相异步电动机作为电梯曳引电机。三相异步电动机和其他电机相比，具有结构异步电动机和其他电机相比，具有结构简单、制造方便、运行可靠及价格低廉简单、制造方便、运行可靠及价格低廉等优点，因此被广泛应
2、用，是目前使用等优点，因此被广泛应用，是目前使用最多的电机。最多的电机。任务设置任务设置文本文本文本任务（二）三相异步电动机运行正常的标准任务（二）三相异步电动机运行正常的标准 任务（一）三相异步电动机的日常巡检与维护任务（一）三相异步电动机的日常巡检与维护任务任务（三）三相异步电动机的检修（三）三相异步电动机的检修 相关知识相关知识一一、三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构 图：一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。图：一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。 相关知识相关知识一一、三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构 图：三相异步电动机主要部件的拆分图图：三相异步电动机主要部件的拆分图 相关
3、知识相关知识一一、三相异步电动机的三相异步电动机的主要主要结构结构 （一）定子部分1.定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成导磁部分。2.定子绕组：放在定子铁心内圆槽内导电部分。3.机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。 相关知识相关知识一一、三相异步电动机的三相异步电动机的主要主要结构结构 （二）转子部分1.转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。2、转子绕组： 1）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，形成一个多相对称短路绕组。鼠笼型转子铁心和绕组结构示意图 相关知识相关知识三相绕线型转子结构图三相绕线型转子结构图2）绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心
4、槽内。 相关知识相关知识二二、三相异步电动机的三相异步电动机的转动转动原理原理 （一）定子旋转磁场的产生 交流电机三相对称绕组, 通入三相对称电流，磁动势是三相的合成磁动势。 为了分析旋转磁动势的旋转方向，设三相对称电流按正弦规律变化，各相电流的瞬时表达式为：iU=Imcost iV=Imcos（t-120) iW=Imcos（t-240 相关知识相关知识（一）定子旋转磁场的产生各相电流随时间而变化的曲线如图所示。 假定电流从绕组首端流入为正，末端流入为负。电流的流入端用符号流出端用表示 相关知识相关知识（一）定子旋转磁场的产生 假定电流从绕组首端流入为正，末端流入为负。电流的流入端用符号，流
5、出端用表示 当三相电流随时间不断变化时，合成磁场的方向在空间也不断旋转，这样就产生了旋转磁场。 相关知识相关知识 1、旋转磁场的方向、旋转磁场的方向 与三相电源接入定子绕组的相序有关，合成磁动势的转向是从载有超前电流的相转到载有滞后电流的相。旋转磁场方向改变，只要改变通入三相绕组中电流的相序，即把接到三相电源的定子绕组的三根引出线任意调换两根就可实现。 相关知识相关知识 2、旋转磁场的速度、旋转磁场的速度 旋转磁场的转速又称为同步转速，用n1表示，与电网的频率f1和电机的磁极对数p的关系为式中，n1旋转磁场转速（又称同步转速），r/min； f1三相交流电源的频率，Hz； p磁极对数。 说明：
6、 同步速度与电流的频率成正比，而与磁极对数成反比。因此，在工频为50Hz的情况下，对应于不同磁极对数p=1、2、3、4时，同步转速分别为3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/min。 相关知识相关知识（二）转子导体感应电动势和电流的产生转子导体感应电动势和电流的产生 旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。根据右手定则可判断出其方向。（三）转子导体感应电动势和电流的产生转子导体感应电动势和电流的产生 转子载流（有功分量电流）体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转，将电能转化为机械能。 相关知识相关知识 2、旋转磁场的速度、旋转磁场的速度 旋转磁场
7、的转速又称为同步转速，用n1表示，与电网的频率f1和电机的磁极对数p的关系为式中，n1旋转磁场转速（又称同步转速），r/min； f1三相交流电源的频率，Hz； p磁极对数。 说明： 同步速度与电流的频率成正比，而与磁极对数成反比。因此，在工频为50Hz的情况下，对应于不同磁极对数p=1、2、3、4时，同步转速分别为3000r/min、1500r/min、1000r/min和750r/min。 相关知识相关知识 同步转速同步转速 n n1 1 与转子转速与转子转速 n n 之差与同步转速的比值之差与同步转速的比值称为转差率，用称为转差率，用s s表示，表示，即：即： 转差率是异步电机的一个基本
8、物理量，它反映电机的转差率是异步电机的一个基本物理量，它反映电机的各种运行情况。各种运行情况。 转子未转动时转子未转动时，电机理想空载时电机理想空载时， 作为电动机，转速在作为电动机，转速在范围内变化，转差率在范围内变化，转差率在0 0 1 1范围内变。范围内变。 转差率的大小能够反映电机的转速大小或负载大小。转差率的大小能够反映电机的转速大小或负载大小。电机的转速为：电机的转速为： 额定运行时，转差率一般在额定运行时，转差率一般在0.010.060.010.06之间，即电机转之间，即电机转速接近同步速。速接近同步速。 相关知识相关知识三、三、三相异步电动机的铭牌、定子和转子电路、三相异步电动
9、机的铭牌、定子和转子电路、工作特性和机械特性工作特性和机械特性 （一）铭牌数据1、型号例例: : 相关知识相关知识 相关知识相关知识（1）额定电压UN指电动机额定运行时定子绕组所加的线电压，单位为V或kV。 （2）额定电流IN指定子加额定电压，轴端输出额定功率时定子线电流，单位为A。 （3）额定功率PN指电动机额定运行时轴端输出的机械功率，单位为W或kW。对于三相异步电动机，其额定功率为 （4）额定频率fN在额定状态下运行时，电动机定子侧电压的频率称为额定频率。我国电网的额定频率为50Hz。 相关知识相关知识（5）额定转速nN 指在额定电压、额定电流下，电动机运行于额定功率时所对应的转子的转速
10、，单位为r/min。额定转速一般是略小于对应的同步转速。（6）额定效率N指额定工作时输出功率与输入功率之比，根据式（ （7）额定负载转矩TN指输出的机械功率额定值除以转子机械角速度的额定值，即 相关知识相关知识（9）接线接线是指在额定电压下运行时，三相异步电动机定子绕组有星形和三角形连接两种方式。U1 V1 W1U1 V1 W1W2 U 2 V2W2 U2 V2D联结联结Y联结联结（a）星形联结）星形联结 （b)三角形联结三角形联结三相绕组的联结三相绕组的联结 相关知识相关知识（二）三相异步电动机的定子电路和转子电路1、主、漏磁通的分布 为了便于分析，根据磁通路径和性质不同，异步电动为了便于分
11、析，根据磁通路径和性质不同，异步电动机的磁通分为主磁通和漏磁通。机的磁通分为主磁通和漏磁通。 主磁通同时交链定、转子绕组，主磁通同时交链定、转子绕组，其路径为：定子铁心其路径为：定子铁心气隙气隙转子转子铁心铁心气隙气隙定子铁心。主磁通起定子铁心。主磁通起传递能量的作用。传递能量的作用。 除了主磁通以外的磁通称为漏除了主磁通以外的磁通称为漏磁通，它包括槽漏磁通、端漏磁通磁通，它包括槽漏磁通、端漏磁通和高次谐波磁通。漏磁通只起电抗和高次谐波磁通。漏磁通只起电抗压降作用。压降作用。 相关知识相关知识 当三相异步电动机定子绕组通入三相对称交流电时，将产生旋转磁场，其磁力线通过定子和转子铁芯而闭合。旋转
12、磁场不仅在转子绕组中产生感应电动势e2，而且在定子绕组中也要感应出电动势e1（实际上三相异步电动机中的旋转磁场是由定子电流和转子电流共同产生的）。定子每相电阻为r1异步电动机定子的等效电路Rm为励磁电阻，是反映铁损耗的等效电阻；xm为励磁电抗，与主磁通相对应。R1定子每相电阻定子漏电抗，它是对应于定子漏磁通的电抗； 相关知识相关知识负载运行时的电磁关系负载运行时的电磁关系2 2、 转子绕组各电磁量转子绕组各电磁量（1）转子电动势的频率 感应电动势的频率正比于导体与磁场的相对切割速度感应电动势的频率正比于导体与磁场的相对切割速度, ,故故转子电动势的频率为转子电动势的频率为: :转子不转时,理想
13、空载时,（2）转子绕组的感应电动势转子旋转时的感应电动势转子旋转时的感应电动势: :转子不转时的感应电动势转子不转时的感应电动势: :二者关系为二者关系为: :（3）转子绕组的漏阻抗电抗与频率正比于电抗与频率正比于, ,转子旋转时转子漏电抗转子旋转时转子漏电抗: :二者关系二者关系: :转子绕组的漏阻抗转子绕组的漏阻抗: :（4）转子绕组的电流转子绕组为闭合绕组转子绕组为闭合绕组, ,转子电流为转子电流为转子不转时转子漏电抗转子不转时转子漏电抗: :当转速降低时当转速降低时, ,转差率增大转差率增大, ,转子电流也增大转子电流也增大. .（5）转子绕组的功率因数 转子功率因数与转差率有关转子功
14、率因数与转差率有关, ,当转差率增大时当转差率增大时, ,转子功率因数转子功率因数则减小。则减小。（6）转子旋转磁动势转子绕组流过三相或多相对称电流时产生圆形旋转磁动势转子绕组流过三相或多相对称电流时产生圆形旋转磁动势. .1)1)幅值幅值2)2)转向转向转子电流相序与定子旋转磁动势方向相同转子电流相序与定子旋转磁动势方向相同, ,转子旋转磁转子旋转磁动势的方向与转子电流相序一致动势的方向与转子电流相序一致. .转子旋转磁动势相对定子的速度为转子旋转磁动势相对定子的速度为 可见可见, ,无论转子转速怎样变化无论转子转速怎样变化, ,定、转子磁动势总是以同速、定、转子磁动势总是以同速、同向在空间
15、旋转，两者在空间上总是保持相对静止。同向在空间旋转，两者在空间上总是保持相对静止。 相关知识相关知识 异步电动机的定、转子绕组之间只有磁的耦合，并无电的直接联系，并且频率不同，给分析和计算带来不便。为使计算简化，可将定、转子之间用电的联系代替磁的耦合，这就是等效电路。 由于异步电动机的定、转子电路的频率不同，无法在同一电路中进行相量计算。因此，在推导异步电动机的等效电路时，应先将旋转的转子等效地折算成静止的转子，然后再将异步电动机的转子绕组折算到定子绕组，即可求得异步电动机的等效电路。3 3、三相异步电动机的等效电路和相量图、三相异步电动机的等效电路和相量图 在折算的过程中，电机的电磁效应不变
16、，因而有在折算的过程中，电机的电磁效应不变，因而有两个条件两个条件：一个是保持转子磁动势不变；二是转子：一个是保持转子磁动势不变；二是转子回路的功率不变。回路的功率不变。 相关知识相关知识T T型等效电路型等效电路简化等效电路简化等效电路 尽管异步电动机的电磁关系与变压器相似，但它们之间还是尽管异步电动机的电磁关系与变压器相似，但它们之间还是有差别的：有差别的：1 1）主磁场性质不同：异步电动机为旋转磁场，变压器为脉动）主磁场性质不同：异步电动机为旋转磁场，变压器为脉动磁场磁场.4 4）由于存在气隙）由于存在气隙, ,异步电动机漏抗较变压器的大异步电动机漏抗较变压器的大. .5)5)异步电动机通常采用短距和分布绕组异步电动机通常采用短距和分布绕组, ,计算时需考虑绕组计算时需考虑绕组系数系数, ,变压器则为整距集中绕组变压器则为整距集中绕组, ,可认为绕组系数为可认为绕组系数为1.1.从等效电路分析可知从等效电路分析可知: :3)3)三相异步电动机的功率因数永远滞后；三相异步电动机的功率因数永远滞后；4)4)附加电阻不能用电感或电容来代替。附加电阻不能用电感或电容来代替。5)5)在等效
