电气控制技术基础与实训

1、电气控制技术基础与实训模块一基本知识符号 电能在生产、传输、分配、使用及控制等方面，均比其它形式能量优越，其它形式的能量（如化学能、热能、水能及太阳能等）往往先要转变为电能，才便于使用。电能的应用日益深入到工农业生产、科学实验等各个领域。在生产上用于动力、照明及自动控制等；在生活中如电灯、电视及各类家用电器等，均离不开电能。 本模块主要讲述电气识图常识，电机拖动基础知识并介绍电工安全知识。 认识常用电气符号 掌握基本读图常识知识目标 了解电对人体的伤害 掌握电机拖动中的功率、转矩 能够读懂基本电路图技能目标 掌握触电的形式及预防 掌握触电急救的方法项目一 识图常识读一读一、电气图定义 

2、;  电气图是 用电气图形符号、带注释的围框或简化外形表示电气系统或设备中组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图。用来提供工作参数的表格、文字等，也于电气图。二、电气图分类       1、系统图或框图：用符号或带注释的框，概略表示系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种简图。       2、电路图：用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路、设备或成套装置的全部组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图。目的是便于详细理解作用、原理，分析和计算电路

3、特性。  3逻辑图：主要用二进制逻辑（与、或、异或等）单元图形符号绘制的一种简图，其中只表示功能而不涉及实现方法的逻辑图叫纯逻辑图。      4.等效电路图：表示理论的或理想的元件（如R、L、C）及其连接关系的一种图。 5设备元件表：把设备和装置中各组成部分和相应数据列出的一种表格，其用途表示各组成部分的名称、型号、规格和数量等。 6.接线图或接线表：表示设备或装置的连接关系，用来进行接线和检查的一种简图或表格。三.电气图的特点  1.一个电路通常由电源、开关设备、用电设备和连接线四个部分组成，如果将电源设备、开

4、关设备和用电设备看成元件，则电路由元件与连接线组成，或者说各种元件按照一定的次序用连接线起来就构成一个电路。2、图形符号、文字符号是电气图的主要组成部分。在电气图中，无论是表示构成，表示功能，还是表示电气接线等等，通常用简单的图形符号表示。3、对能量流、信息流、逻辑流、功能流的不同描述构成了电气图的多样性。一个电气系统中，各种电气设备和装置之间，从不同角度、不同侧面存在着不同的关系。     能量流电能的流向和传递。     信息流信号的流向和传递。     逻辑流相互间的逻

5、辑关系。     四、电气图的图形符号1、图形符号：用来表示一个设备或概念的图形、标记或字符。 2、图形符号的分类     、导线和连接器件：各种导线、接线端子和连接器件、电缆附件等。     、无源元件：包括电阻器、电容器、电感器等。     半导体管和电子管：包括二极管、三极管、晶闸管、电子管等。     电能的发生和转换：包括绕组、发电机、电动机、变压器等。  

6、   开关、控制和保护装置：包括触点（触头）、开关、控制装置、继电器、熔断器、避雷器等。      电力、照明和电信布置：包括发电站、变电站、网络、开关、插座引出线、电灯引出线、安装符号等。3、常用图形符号应用的说明       、所有的图形符号，均由按无电压、无外力作用的正常状态示出。        、为了保持图面的清晰，避免导线弯折或交叉，在不致引起误解的情况下，可以将符号

7、旋转，但此时图形符号的文字标注不能倒置。五、电气图中的文字符号      电气图中的文字符号分单字母符号和双字母符号等。1.单字母符号：将各种电气设备、装置和元器件划分为23大类，每大类用一个专用单字母符号表示。如R为电阻器，C为电容，L为电感等。2.双字母符号：如FU为熔断器，KT为时间继电器，KM为接触器等。记一记 连接线在电气图上，各种图形符号间的相互连线称连接线。1、导线的表示方法 图1-1 导线的表示方法2、图线的粗细：电源主电路、一次电路、主信号通路等采用粗线，与之相关的其余部分用细线。3.连接线标记：标记一般置于连接线上

8、方，也可置于连接线的中断处，必要时，还可在连接线上标出信号特性的信息。4、导线连接点的表示方法、T形连接点可加实心圆点（·）；、对+形连接点可加实心圆点（·）；、对交叉而是不连接的两条连接线，在交叉处不能加实心加圆点，并应避免在交叉处改变方向，也应避免穿过其他连接线的连接点。 记一记 绘图注意事项1) 采用统一规定的电路符号。2) 接线要横平竖直。3) 交叉线要注意是否有连接关系。4) 线路要简洁、匀称、整齐、美观。知识拓展 图例:分析下列电路图的特点、功能 （a）控制线路 符号名称型号规格数量M三相异步电动机JW63141只QS组合开关HZ10-10/31只FU熔断器RL

9、1-153只KM接触器CJ10-101只SB按钮LA10-3H1只XT接线排1条控制板45mm*60mm1块导线若干米 （b）元器件表 图1-2 三相异步电动点动控制线路 此电路图是说明三相异步电动机M的供电、控制的电路构成和工作原理。此图有如下特点：、按供电电源和功能划分两部分：主电路按电流流向绘制，表示了电能经熔断器、接触器到电动机的供电关系；辅助电路按动作顺序，即功能关系绘制。、主电路采用垂直布置，辅助电路采用水平布置。、附表给出了各元件及有关的技术参数。4、此图用途、供详细表达和理解设计对象（电路、设备或装置）的作用原理、分析和计算电路特性之用。、作为编制接线图的依据、为测试

10、和寻找故障提供信息。  认一认 表1-1电气原理图中常用电气符号表练一练1电气图是用_、_、_表示电气系统或设备中组成部分之间_的一种图2导线的T形连接点可加_,导线的+形连接点可加_。3等效电路图：表示理论的或理想的元件（如R、L、C）及其_的一种图。4. 电路图：用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路、设备或成套装置的_ _，而不考虑其_的一种简图。5._ 、 _是电气图的主要组成部分。6. 一个电路通常由_、 _ 、 _ 、_四个部分组成7. 所有的图形符号，均由按_ 、_的正常状态示出项目二 安全用电读一读 安全用电基本知识1、 电对人体的伤害电对人体的伤害分为电

11、击和电伤两种类型。电流通过人体内部，对人体内脏及神经系统造成破坏直至死亡，称为电击；电流通过人体外表皮造成局部伤害，称为电伤。但在触电事故中，电击和电伤常会同时发生。触电的伤害程度与通过人体电流的大小、流过的途径、持续的时间、电流的种类、交流电的频率及人体的健康状况等因素有关，其中以通过人体电流的大小对触电者的伤害程度起着决定性作用。人体对触电电流的反应，见表1-1触电电流mA人体触电时间的反应50 60 Hz 交流电直流电0.6 1.52 35 78 1020 2550 8090 100开始有麻刺感有强烈的麻刺感有肌肉痉挛现象已难以摆脱电源(但终于摆脱电源),触电部位感到剧痛迅速麻痹,不能摆

12、脱电源,剧痛,呼吸困难呼吸器官麻痹、心脏开始震颤呼吸器官麻痹、持续3 s 左右心脏停止跳动没有感觉没有感觉刺痛感、灼热感灼热增加痉挛肌痛感觉强烈、触电部位肌肉痉挛、呼吸困难呼吸器官麻痹（1）人体的电阻 通过人体的电流决定于触电时的电压和人体的电阻。影响人体电阻值的因素很多，并随人而异。一般人的表皮角质层电阻约为110×104 欧姆 ，但角质层极易破坏，皮肤潮湿多汗或受损伤均会降低人体电阻。触电时间越长，发热出汗越多，人体电阻越小。除角质层电阻外，一个正常人的电阻约为800欧姆 。（2）安全电压 由于触电时对人体的危害性极大，为了保障人的生命安全，使触电者能够自行脱离电源，因此各国都规

13、定了安全操作电压。我国规定的安全电压为36V，而在特殊危险的场所为12V，如检修锅炉的照明。因为在锅炉内检修时，周围全是金属导体，一旦漏电时，检修人员不能很快离开现场。2、触电的原因、形式及预防 从电对人体的伤害中看出，必须安全用电，且以预防为主。为了最大限度地减少触电事故的发生，必须从实际出发分析触电原因与形式，并针对不同情况提出预防措施。 （1）触电的原因 不同的场合，引起触电的原因也不一样。根据日常用电的情况，将触电原因归纳为以下几类： 1）线路架设不合规格 采用一线一地制的违章线路架设，当接地零线被拔出、线路发生短路或接地桩接地不良时，均会引起触电；室内导线破旧、绝缘损坏或敷设不合规格

14、，容易造成触电或碰线短路引起火灾；无线电设备的天线、广播线、通讯线与电力线距离过近或同杆架设，如遇断线或碰线时电力电压传到这些设备上引起触电；电气修理工作台布线不合理，绝缘线被烙铁烫坏引起触电等。 2）用电设备不合要求 电烙铁、电烫斗、电风扇等家用电器绝缘损坏、漏电及外壳无保护接地线或保护接地线接触不良；开关、闸刀、插座的外壳破损或相线绝缘老化，失去保护作用；照明电路或家用电器由于接线错误致使灯具或机壳带电引起触电等。3）电工操作制度不严格、不健全 带电操作、冒险修理或盲目修理，且未采取切实的安全措施，均会引起触电；停电检修电路时，闸刀上未挂“警告牌”，其他人员误合闸刀造成触电；使用不合格的安

15、全工具进行操作，如用竹杆代替绝缘棒、用普通胶鞋代替绝缘靴等，也容易造成触电。4）用电不谨慎 违反布线规程，在室内乱拉电线，在使用中不慎造成触电；换保险丝时，随意加大规格或用钢丝代替铅锡合金丝，失去保险作用，引起触电；未切断电源就去移动灯具或家用电器，如果电器漏电就会造成触电；用水冲刷电线和电器，或用湿布擦拭，引起绝缘性能降低而漏电，容易造成触电。(2)触电的的形式人体触及带电体有三种不同情况,分别为单线触电、两线触电和跨步电压触电。1） 单线触电 指人站在地上或其它接地体上，而人的某一部位触及带电体，称为单线触电。在我国低压三相四线制中性点接地的系统中，单线触电的电压为220V。2） 两线触电

16、 指人体两处同时触及三相380/220V系统的两相带电体，加于人体的电压达380V。3） 跨步电压触电 带电体着地时，电流流过周围土壤，产生电压降，人体接近着地点时，两脚之间形成跨步电压，其大小决定于离着地点的远近及两脚正对着地点方向的跨步距离，跨步电压在一定程度上也会引起触电事故。（3）触电的预防 触电事故往往发生在极矩的时间内，造成严重的后果。要防止触电事故，应在思想上高度重视，健全组织措施和完善各种技术措施。1）防止触电的技术措施 为防止偶然触及或过分接近带电体，可设置遮栏，根据各种电压等级、周围环境和运行条件采取相应的措施。对裸露的带电部分，应设遮栏和警告牌；利用联锁装置，当人进入危险

17、区时，发出警告或能自动切除电源等。 为防止金属构件或设备的金属外壳（如变压器、电动机的外壳）意外带电而发生触电事故，可利用保护接零或保护接地等安全措施，但绝不允许在同一电力系统中，一部分设备采用保护接零，另一部分设备采用保护接地。随时检查导线的绝缘状况、熔丝的正确选用及电器的绝缘电阻，如不符要求应立即停止使用。另外，使用安全电压、设置信号装置和防雷措施等，都是可行的安全技术措施。2）严密的组织措施 尽量不带电作业，特别是对地电压在250V以上和危险场所。如确因工作需要而带电作业时，人应站在绝缘橡胶板上或穿绝缘靴。附近导电体或接地体都要用绝缘物遮盖，并有专人监护。各种电气设备应建立定期的检查制度

18、,不符合安全要求的应及时处理.停电检修时,要悬挂“禁止合闸、有人工作”的警告牌，并应有人监视。经常加强安全教育，宣传安全用电知识。做一做 触电的急救一旦发生触电事故，抢救者应保持冷静，首先应使触电者脱离电源，然后进行急救。（1）脱离电源 使触电者迅速脱离电源是极其重要的一环，触电时间越长，对触电者的伤害就越大。要根据具体情况和条件采取不同的方法，如断开电源开关、拔去电源插头或熔断器插件等；用干燥的绝缘物拨开电源线或用干燥的衣服垫住，将触电者拉开（仅用于低压触电）。总之，用一切可行的办法使触电者迅速脱离电源。在高空发生触电事故时，触电者有被摔下的危险，一定要采取紧急措施，使触电者不致被摔伤或摔死

19、。（2）急救 触电者脱离电源后，应根据其受到电流伤害的程度，采取不同的施救方法。若停止呼吸或心脏停止跳动，决不可认为触电者已死亡而不去抢救，应立即进行现场人工呼吸和人工胸外心脏挤压，并迅速通知医院救护。抢救必须分秒必争，时间就是生命。1）人工呼吸法 人工呼吸的方法很多，其中以口对口或口对鼻）的人工呼吸法最为简便有效，而且也最易学会、最易传授。具体做法如下：首先把触电者移到空气流通的地方，最好放在平直的木板上，使其仰卧，不可用枕头。然后把头侧向一边，掰开嘴，清除口腔中的杂物、假牙等。如果舌根下陷应将其拉出，使呼吸道畅通。同时解开衣领，松开上身的紧身衣服，使胸部可以自由扩张；救护人位于触电者的一边

20、，用一只手紧捏触电者的鼻孔，并用手掌的外缘部压住其额部，扶正头部使鼻孔朝天。另一只手托在触电者的颈后，将颈部略向上抬，以便接受吹气；救护人作深呼吸，然后紧贴触电者的口腔，入口吹气约2s。同时观察其胸部有否扩张，以决定吹气是否有效和是否合适；吹气完毕后，立即离开触电者的口腔，并放松其鼻孔，使触电者胸部自然回复，时间约3s，以利其呼气。按照上述步骤不断进行，每分钟约反复12次。如果触电者张口有困难，可用口对准其鼻孔吹气，效果与上面方法相近。2）人工胸外心脏挤压法 这种方法是用人工挤压心脏代替心脏的收缩作用。凡是心跳停止或不规则的颤动时，应立即用这种方法进行抢救。具体做法如下：使触电者仰卧，姿势与人

21、工口对口呼吸法相同，但后背着地处应结实；救护人跪在触电者一侧，或跨跪在触电者的腰部两侧；救护人两手相叠，用掌跟置于触电者胸骨下端部位，即中指指尖置于其颈部凹陷的边缘，“当胸一手掌”，掌跟所在的位置即为正确压区。然后掌根用力垂直向下（脊柱方向）挤压，压出其中血液，对成人应压陷34cm 。对儿童应单掌用力，力度小些。使挤压到位的手掌突然放松，但手掌不要离开胸壁，依靠胸部的弹性自动回复原状，使心脏自然扩张，大静脉中的血液就能回流到心脏里来。按照上述步骤连续不断地进行，每分钟约60次。挤压时定位要准确，压力要适中，不要用力过猛，避免造成肋骨骨折、气胸、血胸等到危险。但也不能用力过小，达不到挤压目的。上

22、述两种方法应对症使用，若触电者心跳和呼吸均已停止，则两法可同时使用。如果在现场只有一个人抢救，则先行吹气23次，再挤压1015次，如此反复进行。经过一段时间的抢救后，若触电者面色好转、口唇潮红、瞳孔缩小、心跳和呼吸恢复正常，四肢可以活动，这时要暂停数秒钟进行观察，有时触电者就此恢复。如果还不能维持正常的心跳和呼吸，必须在现场继续进行抢救，尽量不要搬动，如果必须搬动，抢救工作决不能中断，直到医务人员来接替抢救为止。练一练1我国规定的安全电压为_V,而在特殊危险的场所为_V2人体触及带电体有三种不同情况,分别为_、_和_触电。3. 触电的原因有_ _ _ _。4. 触电者呼吸和心跳均停止(即假死)

23、,需采取_ 和_急救。5简述人工胸外心脏挤压法的急救方法和注意事项。项目三 电力拖动基础知识实训学时：1学时利用电动机将电能转换成机械能,为生产机械提供动力,是电能应用的一个重要方面。用电动机带动生产机械工作,称为电力拖动,或称为电气传动。凡是在生产过程中完成加工、搬运等各项工作的机械，统称为生产机械，例如金属切削机床、泵、起重机、轧钢机、电机车等。由电动机、控制电动机的设备和生产机械组成的成套装置，称为电力拖动装置，也称为电力拖动系统。在电力拖动装置中，电动机的作用是将电能转换成机械能，带动生产机械运行，因而电动机是生产机械的原动机。在有些情况下，电动机也起着制动作用，将机械能转换成电能。读

24、一读 电动机可分为直流电动机和交流电动机两大类。直流电动机将直流电能转换成机械能，交流电动机将交流电能转换成机械能。控制设备的作用是控制电动机的运行，从而也就控制了生产机械的运行。从简单的开关到各种复杂的控制装置都属于这里所说的控制设备。交流电动机又分为三相异步电动机、三相同步电动机、单相异步电动机和控制电机。电动机有三种运行状态，即电动运行状态、发电运行状态、电磁制动运行状态。电动机运行时会产生电磁力，从而产生电磁转矩。在电动运行状态，电磁转矩带动转子旋转，克服轴上负载的阻转矩作功，输出机械功率。在发电运行状态，电磁转矩与原动机拖动转子的方向相反，对原动机起制动作用，转子从原动机吸收机械工率

25、，送出电功率。在电磁制动状态，电机既吸收机械功率也吸收电功率，都转化为电机损耗，对机械运动起制动作用。算一算 以三相异步电动机为例，我们讲解电动机的功率和转矩。1电动机的功率任何机械在实现能量的转化过程中总有损耗存在，异步电动机轴上输出的机械功率总是小于其从电网输入的电功率。三相异步电动机在运行中的功率损耗有：1）定子和转子绕组上的铜损耗pcu；2）铁心中的磁滞、涡流损耗，通称铁损耗pFe；3）机械损耗，包括电动机在运行中的机械摩擦损耗、风的阻力及其它附加损耗P等。电动机的功率平衡方程式为：P1=P2+pcu+pFe+P。其中:P1_从电网输入的电功率P2_电动机轴上输出的机械功率。电动机吸收

26、的电功率： P1= UNINcosN其中: UN _三相异步电动机的额定电压 IN_三相异步电动机的额定电流cosN_电动机的功率因数我们把输出功率和输入功率之比的百分数称为电动机的效率 = ×100%2功率和转矩的关系电动机功率和转矩的关系： T2=9.55其中:T2_电动机的输出转矩P2_电动机轴上输出的机械功率 n2_电动机的转速当电动机在额定状态下运行时有 TN=9.55式中:TN_电动机输出的额定转矩,牛米 PN_电动机的额定功率,瓦 nN_电动机的额定转速,转/分例1：有一台三相异步电动机,额定功率为11千瓦, 额定转速为1460转/分,试求其额定输出转矩。 解： TN=

27、9.55 =9.55× =71.95牛米例2：一台三相异步电动机额定输出功率P2=100千瓦，额定电压UN=380伏，额定电流IN =183.5安，功率因数cosN=0.9，求输出功率及输入功率之比（即效率）解： P1= UNINcosN P1=×380×183.5×0.9=108.7千瓦 = ×100%= ×100%=0.92×100%=92%生产机械除了采用电力搬运外，还可以采用水力拖动、风力拖动、蒸汽拖动等其他拖动方式。但是电力拖动比较容易控制，能够获得所需要的各种静态特性和动态特性，比较容易实现完善的保护，便于实现自

28、动控制以至整个生产过程的自动化。尤其是数控技术和电子计算机技术的应用，进一步提高了自动化电力拖动的性能。采用电力拖动能够提高劳动生产率及产品质量、改善劳动条件。电力拖动是工业部门最广泛采用的一种拖动方式，在国民经济的其他部门应用也很广泛。练一练1电动机把_能转化为_能。2电动机在电动运行状态，电磁转矩带动_旋转，克服轴上负载的阻转矩作功，输出_。3 由_、_和生产机械组成的成套装置，称为电力拖动装置，也称为电力拖动系统。4. 有一台三相异步电动机,额定功率为7.5千瓦,额定转速为2890转/分,试求其额定输出转矩小结1. 了解电气图的定义、种类、特点、图形符号、文字符号的概念。2. 掌握电气原

29、理图中常用电气符号，包括图形符号和文字符号。3. 能够分析电路图，正确绘制电路图。4. 了解安全电压大小。5. 了解触电形式及预防6. 掌握触电急救的方法 口对口或口对鼻人工呼吸 人工胸外心脏挤压法7. 了解电机的种类8. 掌握电动机在电动运行时的功率、转矩、转速的关系。电动机的功率平衡方程式为：P1=P2+pcu+pFe+P。电动机吸收的电功率： P1= UNINcosN 电动机功率和转矩的关系：T2=9.55当电动机在额定状态下运行时有：TN=9.55电动机的效率：= ×100%思考与练习一.判断1我国规定220V电压为安全电压。 （ ）2电路图是按照元件、装置的实际摆放位置而画

30、的一种简图。 （ ）3人工呼吸法每次吹气约5S，放2S。 （ ）4交流电动机把直流电能转化为机械能。 （ ）5.若触电者已停止呼吸,心脏仍有跳动,则应立即进行人工呼吸。 ( )6电流通过人体外表皮造成局部伤害，称为电击。 （ ）二填空1. 电动机有三种运行状态，即_ 、_ 和 _。2. 电动机可分为_电机和_电机两大类。3人工胸外心脏挤压法急救时,每分钟压_次,使触电者胸部下陷_厘米。4. 在我国低压三相四线制中性点接地的系统中确，单线触电的电压为_V,两线触电的电压为_V。5.若触电者呼吸停止,应对其进行_或_的人工呼吸法急救。6电对人体的伤害分为_和_两种类型。7如确因工作需要而带电作业时

31、，人应站在_上或_。三问答1简述人工呼吸法的操作步骤和注意事项。2写出照明灯、电磁铁、电抗器的文字符号并画出它们的图形符号。四计算某三相异步电动机PN=4千瓦，nN=2920转/分，=0.87， cos=0.88，求额定转矩和额定电流各为多少？ 模块二三相异步电动机基本内容与实训三相异步电动机是交流电机中的一种，是工农业各部门广泛应用的一种电机。它的单机容量从几十瓦到几千千瓦，许多金属切削机床、船舰、鼓风机、家用电器、医疗器械中也大量采用三相异步电动机。三相异步电动机特别是鼠笼式异步电动机能得到广泛应用是因为它的结构简单、运行可靠、坚固耐用、价格便宜、维护方便。本模块主要讲述三相异步电动机的结

32、构、特性、使用及维护等。 理解三相异步电动机的结构 理解旋转磁场的产生 掌握旋转磁场的转速、三相异步电动机的转速知识目标 掌握三相异步电动机的工作原理 掌握三相异步电动机的起动、反转、调速、制动原理正确拆装三相异步电动机 学会判别三相异步电动机的绕组好坏及连接方式 技能目标 掌握三相异步电动机的起动方法 掌握三相异步电动机的调速方法 掌握三相民步电动机的反转和制动方法项目一 三相异步电动机的结构与工作原理任务一、 三相异步电动机的结构实训学时：学时一、 三相异步电动机的实物图图2-1（a） 三相鼠笼式异步电动机的外形 图2-1（b） 三相绕线式异步电动机的外形二、三相异步电动机的结构1、定子电

33、动机的静止部分称定子，主要包括有定子铁心、定子绕组、机座等部件。见下图1） 定子铁心定子铁心的的作用一是导磁，另一是安放绕组。由于铁心中的磁通是交变的，所以铁心一般用厚度为0.350.5mm的、表面具有绝缘层的硅钢片叠压而成，以减小涡流和磁滞损耗。2） 定子绕组定子绕组是电动机的电路部分，每相绕组由若干个良好绝缘的线圈组成，安放于槽内，并按一定的规律连接。若通入三相对称交流电，可产生旋转磁场。2、转子电动机的旋转部分称转子，包括转子铁心、转子绕组和转轴。见下图1） 转子铁心转子铁心也是磁路的一部分，并放置转子绕组，一般用0.5mm厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔，用来安置转

34、子绕组。2） 转子绕组转子绕组的作用是切割定子磁场，产生感应电动势和电流，并在旋转磁场作用下受力而使转子转动。根据构造的不同，可分为鼠笼式转子和绕线式转子两种类型。1）鼠笼式转子 鼠笼式转子的铁心外圆有均匀分布的槽，每个槽中安放一个导体并伸出铁心外，然后用两个端环把所有导条的两端分别连接起来，如去掉笼心，绕组呈笼形，如图 所示。2）绕线式转子 和定子绕组一样，绕线式转子绕组也做成三相对称绕组，极数与定子绕组相同。转子绕组一般接成星形，它的三相引出线接到固定在转轴上的滑环上，有一组安装在端盖上的电刷与滑环接触，转子绕组通过电刷与外电路接通。绕线式转子电动机结构复杂，运行可靠性较差，因此其应用不如

35、鼠笼式电动机那样广泛。但由于绕线式电动机的起动及调速性能较好，故多在要求起动电流小、起动转矩大、需调速和频繁起动的设备中，如吊车、电梯、空气压缩机等。3其它附件1）端盖分别装在机座的两侧，起支撑转子的作用。3） 轴承连接转动部分与不动部分，目前都采用滚动轴承以减小摩擦。4） 轴承端盖保护轴承，使轴承内的润滑油不致溢出。5） 风扇冷却电动机。鼠笼式异步电动机的拆装演一演 教师演示鼠笼式异步电动机的拆装过程（教师为主）装一装 学生练习鼠笼式异步电动机的拆装过程测一测 万用表检测用万用表检测区别异步电动机的出线端相别及头尾。说一说 讲解鼠笼式异步电动机的结构。通过实训结果，复述鼠笼式异步电动机的结构

36、。评一评 自评教师评等学生演示完毕后，进行评价阶段。分自评、教师评，主要是总结评价本次拆卸、安装调试过程的优点、需要改进的地方等等。学生自评：认为满意的方面不足、需要改进的方面教师评价：学生进步的方面学生不足、需要改进的方面写一写 收获体会收获与体会：知识链接一鼠笼式异步电动机的结构的相关知识1 定子铁心定子硅钢片的内圆冲有均匀分布的齿和槽，槽内安放线圈。为减少齿损耗及改善功率因数，在低压的中、小型电机中，槽为半闭口的；再大一些的电机，通常采用半开口槽，以嵌放成型绕组；高压、大、中型异步电动机为使绝缘可靠与下线方便，多采用开口槽。为了散热，铁心留有径向通风沟或轴向通风孔。2 定子绕组为了保证定

37、子绕组和定子铁心之间的可靠绝缘及绕组本身的可靠绝缘，定子绕组在制造过程中采取了许多绝缘措施，如：对地绝缘、相间绝缘、匝间绝缘等。定子三相绕组可按要求接成星形接法（Y接）和三角形接法（接）。 图2-3 定子三相绕组的接线方法知识链接二异步电动机的铭牌在异步电动机的机座上都装有一块铭牌，如下图所示，铭牌上标出了该电动机的型号及一些技术数据，供正确选用电动机之需。现分别说明如下： 三相异步电动机 型号Y-112M-4 编号 40千瓦 88安 380伏1440转/分LW82分贝接法防护等级IP4450赫兹45公斤标准编号工作制SIB级绝缘 年 月 电机厂 图2-4 三相异步电动机铭牌1、 型号（Y-1

38、12M-4） 2、 额定功率（4.0千瓦）表示电动机在额定工作状况下运行时允许输出的机械功率，瓦或千瓦。 3、 额定电流（8.8安）表示电动机在额定工作状况下运行时定子电路输入的线电流，安。4、 额定电压（380伏）表示电动机在额定工作状况下运行时的电压，伏。5、 额定转速（1440转/分）表示电动机在额定工作状况下运行时的转速，转/分。6、 接法（）表示电动机定子三相绕组与交流电源的联接方法，对 Y系列电动机而言，国家规定凡3千瓦及以下者采用星形接法，4千瓦及以上者采用三角形接法。7、 防护等级（IP44）表示电动机外壳防护的型式。8、 频率（50赫）表示电动机使用的交流电源的频率。9、 噪

39、声等级（82分贝） 表示电动机运行时产生的噪声不得大于铭牌值。知识链接三异步电动机的接线三相异步电动机有两种接线方法，即星形接法和三角形接法。接线时，一定要按照电动机铭牌上规定的接法连接。如果将星形接法的电动机错接成三角形，就会使三相电流猛增，很快烧毁电动机；如果将三角形接法的电动机错接成星形，电动机的转矩将大大减小，带不动负载。为了使用方便，电动机的出线端在接线盒中通常按图 所示的次序排列。三角形接法时，只需用连接片将U1和W2、V1和U2、W1和V2相连即可；星形接法时，只需将上面三个出线端或下面三个出线端连接起来作为中性点，其余三个出线端作电源进线端即可。 如果电动机的出线端没有标志，则

40、可用下面介绍的三种方法来区别其相别及头尾。 图2-5 电动机出线端的排列1 万用表方法之一首先将万用表的转换开关放在欧姆档上，利用万用表区分出每相绕组的两个出线端。然后将万用表的转换开关转到直流毫安档上，并将三相绕组接成图2-6所示的线路。接着，用手转动电动机的转子，如果万用表指针不动，则说明三相绕组的头尾区分是正确的；如果万用表指针动了，说明有一相绕组的头尾反了，调整后重新试验，直到万用表指针不动为止。这一方法是利用转子铁心中的剩磁在定子三相绕组内感应出电动势的原理进行的。 图2-6 用万用表区分绕组头尾的方法之一2 万用表方法之二将万用表的转换开关转到直流毫安档上，并接成图2-7所示的线路

41、。当开关Q接通的瞬间，若万用表针向大于零的一侧偏转，则说明接电池正极的一端与接万用表负极的一端同是两相绕组的线头或线尾；如果指针向小于零的一侧偏转，则接电池正极的一端与接万用表正极的一端同是线头或线尾。做好相应的标志，再将万用表接到第三相的两个出线端试验，这样便可区分出各相绕组的头和尾。 图2-7 用万用表区分绕组头尾的方法之二3 绕组串联法用万用表区分出三相绕组后，设定每相绕组的头尾，并接成如图2-8所示的线路。将一相绕组接通36V低压交流电，另外两相绕组串联起来接上灯泡，如果灯泡发亮，说明相连的两相绕组头尾是正确的；如果灯泡不亮，则说明相连的两相绕组不是头尾相连。这样，这两相绕组的头尾便确

42、定了。接着，再用同样方法区分第三相绕组的头和尾。 图2-8 用万用表区分绕组头尾的方法之一知识拓展异步电动机的试车电动机安装、接线完毕后，在试车前，还应检查一下电动机的电源进线和接地线是否符合要求。一般电动机的电源进线，要采用金属软管连接。同时，电动机必须有效接地（或接零），接地线应接在电动机的接地螺栓上，不得接在电动机的机座上。干线供电时，接地线的截面积一般为电动机进线截面积的30%，铝芯线最大不超过35mm2，铜芯线最大不超过25 mm2。如果采用橡皮绝缘导线时，铝芯线最小为4 mm2，铜芯线最小为2.5 mm2。当电动机起动后，要监视电动机的电流是否超过规定值，并检查有无杂声、焦臭味，电

43、动机是否局部过热。经数次起动（冷态时连续起动23次）及2h的空载运转，如未发现异常现象，则电动机安装与试车便算完成。任务二、 三相异步电动机的工作原理实训学时：学时一、 定子旋转磁场的产生1、 旋转磁场产生的原理在三相交流电动机定子上布置有结构完全相同在空间位置各相差120°电角度的三相绕组，分别通入三相对称交流电，则在定子与转子的空隙间所产生的合成磁场是沿定子内圆旋转的，我们称此磁场是旋转磁场。2、 旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向决定于通入定子绕组中的三相交流电的相序，且与三相交流电源的相序ABC的方向一致。只要任意调换电动机两相绕组所接交流电源的相序，旋转磁场即反转。3、

44、旋转磁场的旋转速度当三相异步电动机定子绕组为p对磁极时，旋转磁场的转速为： n1=式中 n1_旋转磁场转速（又称同步转速），转/分；f1_三相交流电源的频率，赫；p_磁极对数 。 二、三相异步电动机的转动原理 向在空间各相差120°电角度的三相定子绕组中通入三相对称交流电后，在空气隙中即产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电动势，并形成转子电流。载流转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电动机的旋转方向与旋转磁场的转向相同。三、三相异步电动机的接线图29（a）三相异步电动机的正转 29（b）三相异步电动

45、机的反转 因为电动机的旋转方向取决于定子旋转磁场的旋转方向，且两者的转向相同，所以，只要改变旋转磁场的旋转方向，就能使三相异步电动机反转。（a）图中，电源L1U、L2V、L3W，电动机正转，则，任意调换电动机两相绕组与电源的接线，如：L1V、L2U、L3仍接W相（如图（b），（或L1W、L3U、L2仍接V相；或L2W、L3V、L1仍接U相），电动机即反转。三相异步电动机的正转与反转演一演 教师演示电路功能（教师为主）安装前教师可以为学生演示电路的正常功能，一来加深学生对电路演示、动作过程的了解，二来让学生对电路有个正确的判断，用以增强学生的学习兴趣。三相异步电动机正转实物接线图，如210（a）

46、三相异步电动机反转实物接线图，如210（b）选一选 选择元器件 选用的元器件可以根据实验室所拥有器件的情况而定。符号名称型号规格数量装一装 接电路图学生根据电路的原理图，仔细的装接电路。测一测 万用表检测对于安装完成的电动机线路，通电前万用表的估测是通电试车的重要保证，应用万用表欧姆档检测三相异步电动机各相绕组的通、断情况。试一试 通电试车等待线路安装完成后，就可以带上电动机进行实际试运行，应在指导人员监护的前提下进行通电试车。说一说 讲解电路工作原理通过实训结果，讲述如何让电动机正反转。想一想：若三相异步电动机与电源接线中某相断路，电动机能否转动。评一评 自评教师评等学生演示完毕后，进行评价

47、阶段。分自评、教师评，主要是总结评价本次安装、调试、演示过程的优点、需要改进的地方等等。学生自评：认为满意的方面不足、需要改进的方面教师评价：学生进步的方面学生不足、需要改进的方面写一写 收获体会收获与体会：知识链接一旋转磁场产生的原理设定子绕组由三个单匝线圈U1U2、V1V2和W1W2组成，各相绕组的位置互差120°。如图2-11（a）图所示。三相绕组接成星形，向这三相绕组通入对称的三相交流电，如图2-11（b）、（c）所示。各相电流的瞬时值表达式为 iA=Imsint iB=Imsin(t -120°) iC=Imsin(t -240°)现规定电流从绕组首端（

48、U1、V1、W1）流入，由末端（U2、V2、W2）流出时为正；电流自绕组末端流入、首端流出时为负。则产生的磁场如图2-11（d）所示。W12UNV2W1SU12USV2NU1W1V22V1W1N2UV1SW2V1VW1SW2V2U12UW2V1U1NW22VW1U2S12V2VW1U1NWU2SV2NW1U1W2V1U2U1W1W2tU2V2V1U1(a)(b)(c)(d) 图2-11 两极定子绕组的旋转磁场 （a）简化的三相绕组分布图 （b）按星形连接的三相绕组接通三相电源 （c） 三相对称电流波形图 （d）两极绕组的旋转磁场在 t =0°的瞬间，iA=0；iB为负，故B相电流由绕

49、组末端V2流入，首端V1流出；i C为正，故C相电流由绕组首端W1流入，末端W2流出。电流流入端用“”表示，电流流出端用“”表示。利用右手螺旋定则可确定此时三相电流所产生的合成磁场是两极的，N极在上，S极在下，磁极轴线与纵轴轴线方向一致，如图2-11d（1）所示。在t=60°的瞬间，iA为正，故A相电流由绕组首端U1流入，末端U2流出；iB为负，故B相电流由绕组末端V2流入，首端V1流出；i C为零。其合成磁场方向如图2-11d（2）所示。 对应t=90°，t=180°，t=270°，t=360°其合成磁场方向分别如图2-11d（3）、d（4）、d（5）、d（6）所示。由图可看出三相电流的时间相位变化了多大角度，它们的合成磁场在空间也旋转了多大角度。电流变化一个周期，则合成磁场也在空间旋转了一周。随着电流不断变化，合成磁场在空间不断旋转，从而产生了旋转磁场。知识链接二旋转磁场的旋转方向 由图2-5可以看出，三相交流电的变化次序（相序）为A相达到最大值B相达到最大值C相达到最大值 A相。将A相交流电接U相绕组，B相交流电接V相绕组，C相交流电接W相绕组，则产生的旋转磁场的旋转方向为U相V相W相（顺时针旋转），即与三相交流电的变化相序一致。若任意调换电动机两相绕组所接交流电源的相序，设A相交流电仍接U相绕组，将B相交流电改与W相绕组相