电工技术基础12-12.05.

1、全封闭三相异步电动机三相异步电动机 结构特征：结构特征：封闭式结构，封闭式结构，能防止灰尘、能防止灰尘、水滴大量进入电机内部水滴大量进入电机内部用途：用途：作一般用途的驱动源，即用于驱动对起作一般用途的驱动源，即用于驱动对起 动性能、调速性能及转差率无特殊要求的机动性能、调速性能及转差率无特殊要求的机 器和设备；亦可用灰尘较多、水土飞溅的场所器和设备；亦可用灰尘较多、水土飞溅的场所 船用三相异步电动机船用三相异步电动机 结构特征：结构特征：机座材机座材料、接线盒结构符料、接线盒结构符合船舶使用特点合船舶使用特点 用于海洋、江河一般船舶上的机械传动用于海洋、江河一般船舶上的机械传动 井下用隔爆型

2、三相异步隔爆型三相异步 结构特征：电动机必结构特征：电动机必须符合有关防爆特殊须符合有关防爆特殊技术要求，主要零部技术要求，主要零部件要符合隔爆要求件要符合隔爆要求 用于煤矿井下固定设备的一般传动，作为工厂有最大实验安用于煤矿井下固定设备的一般传动，作为工厂有最大实验安全间隙不小于全间隙不小于B级，引燃温度不低于级，引燃温度不低于T4组的可燃性气体或组的可燃性气体或蒸汽与空气形成的爆炸性混合物的设备传动蒸汽与空气形成的爆炸性混合物的设备传动 4.1 三相异步电动机的构造三相异步电动机的构造电动机由定子和转子两个基本部分组成电动机由定子和转子两个基本部分组成三相异步电动机三相异步电动机一、三相异

3、步电动机的构造一、三相异步电动机的构造定子绕组是电动机的电路部分，由定子绕组是电动机的电路部分，由三相对称绕三相对称绕组组组成，有六个出线端组成，有六个出线端U1-U2、V1-V2、W1-W2，定子绕组按要求接成定子绕组按要求接成星形星形或或三角形三角形1、定子定子 定子由定子由机座机座、铁心铁心和和定子绕组定子绕组组成。组成。三相异步电动机三相异步电动机一、三相异步电动机的构造一、三相异步电动机的构造星形连接星形连接 新课讲解新课讲解三角形连接三角形连接三相异步电动机三相异步电动机一、三相异步电动机的构造一、三相异步电动机的构造新课讲解新课讲解W2 U2 V2 U1 V1 W1 W2 U2

4、V2 U1 V1 W1 L1L2L3星形连接星形连接L1L2L3三角形连接三角形连接转子是异步电动机的转子是异步电动机的旋转旋转部分部分由由转轴转轴、转子铁心转子铁心和和转子绕组转子绕组组成组成作用作用是输出机械转矩是输出机械转矩转子绕组分为转子绕组分为绕线式绕线式和和笼型笼型两种两种新课讲解新课讲解2、转子、转子 转子转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。势或电流。鼠笼转子鼠笼转子(1) 鼠笼式转子鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。部用短路环形成一体。 或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。(2) 绕线式转子绕线式

5、转子 结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械特性。变电动机的机械特性。 结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子结构复杂、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。外加电阻可人为改变电动机的机械特性。复习提问复习提问根据上述理论，我们来观察下列实验现象根据上述理论，我们来观察下列实验现象提问：提问：闭合电路中导体切割磁感线闭合电路中导体切割磁感线感应电动势感应电动势 产生产生 _感应电流感应电流感应电流受磁场力作用感应电流受磁场力作用 导致导体导致导体 _ 运动运动产生产生 _ 启示：启示：1、有旋转磁场有旋转磁场2、

6、转子跟着磁场转动转子跟着磁场转动三相异步电动机三相异步电动机新课讲解新课讲解三相异步电动机三相异步电动机导入新课导入新课问题：问题：随着磁场的随着磁场的转动，闭合线圈是如转动，闭合线圈是如何运动的？何运动的？ 闭合线圈也将转动闭合线圈也将转动问题问题2：闭合线圈的转闭合线圈的转动方向与磁场的旋转动方向与磁场的旋转方向有什么关系？方向有什么关系？闭合线圈与磁场的闭合线圈与磁场的旋转方向相同旋转方向相同 导入新课导入新课这就是感应这就是感应电动机的基电动机的基本原理本原理 工作原理都基于工作原理都基于电磁感应定律和电磁感应定律和电磁力定律电磁力定律 导入新课导入新课通过接线盒接通过接线盒接入三相交

7、流电入三相交流电电动机转动输出电动机转动输出机械转矩机械转矩120sin120sinsinm3m2m1tIitIitIi2iU1U2V1V2W1W21i3i3i1i2iitmIoi3i1i2itmIo0n规定规定 i : “+” 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 i : “” 尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。 U1V2W1V1W2U2()电流出电流出( )电流入电流入3i2i1ii tU1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2NS0 t 60t 0n60 90t 600mIoSNSN600新课讲解新课讲解AU1U2V2W1V1W2AU1U2V2W1

8、V1W2分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 即：即：2. .0t 60t 任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线(电路如图电路如图)2iU1U2W1W2V1V21i3i0mI3i2i1i tiomINSNS0t 即：即：1p3i2i1ioimI t2iU1U2V1 V2W1W21i3iU1U2V2W1V1W2NSCYABCXYZAXBZAiBiCiX A AXBYB Y CC ZZ 极对数极对数2p旋转磁场的磁极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关与三相绕组的排列有关CYABCXYZAXBZAiBiCiAX XNSZ CZBYB

9、 Y A C SNBiCiAiimIt 0分分）转转 /( 6010fn 工频：工频：Hz501 f分分）转转 /( 30000 np=1时时0mI3i2i1i tiomIU1U2V2W1V1W2NSU1U2V2W1V1W2NSU1U2V2W1V1W2NS)/( 6010分分转转pfn 2p180分）转/( 50011p360分）转/( 0003极对数极对数每个电流周期每个电流周期磁场转过的空间角度磁场转过的空间角度同步转速同步转速)f(Hz501 3p120分）转/( 00014p分分）转转/( 75090旋转磁场转速旋转磁场转速n0与频率与频率f1和极对数和极对数p有关。有关。 右手定则：

10、右手定则： 伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直伸开右手，使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向感应指向导体运动方向，则其余四指指向感应电动势的方向。电动势的方向。 左手定则：左手定则： 左手平展，使大拇指与其余四指左手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面垂直，并且都跟手掌在一个平面内。左手放入磁场中，让磁感线内。左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方垂直穿入手心，四指指向电流方向，则大拇指的方向就是导

11、体受向，则大拇指的方向就是导体受力方向。力方向。U1U2V2W1V1W2分分）转转/( 6010pfn )(逆时针BlvBliFvF0nNS三相异步电动机三相异步电动机新课讲解新课讲解0nn 如果如果:0nn %s)91( 转子转速亦可由转差率求得转子转速亦可由转差率求得0)(1nns %10000 nnns例例1 1：一台三相异步电动机，其额定转速一台三相异步电动机，其额定转速n= =975 r/min，电源频率电源频率 f1 1= =50 Hz。试求电动机的极对数和额定负。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。载下的转差率。解：解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转根据异步电动机转子

12、转速与旋转磁场同步转速的关系可知：速的关系可知：n0=1000 r/min , 2.5%100%10009751000%10000 nnns(1)有一台三相异步电动机，怎样根据结构上的特点判断有一台三相异步电动机，怎样根据结构上的特点判断出它是鼠笼型还是绕线型？出它是鼠笼型还是绕线型？【答答】 鼠笼式和绕线式异步电动机只是在转子的构造不同，鼠笼式和绕线式异步电动机只是在转子的构造不同，前者转子为鼠笼状，后者转子为三相绕组，且每相绕组的前者转子为鼠笼状，后者转子为三相绕组，且每相绕组的首端与转轴上的三个滑环对应相联结。通常从外观结构上首端与转轴上的三个滑环对应相联结。通常从外观结构上看，具有三个

13、滑环的必为绕线型。看，具有三个滑环的必为绕线型。例题例题(2)日本和美国的工业标准频率为日本和美国的工业标准频率为60赫兹，他们的三相电赫兹，他们的三相电动机在动机在p =1和和 p=2时转速如何？时转速如何？【答答】 p =1 时时p =2 时时min/180026010rfnmin/360016010rfn(3) 50HZ 的三相异步电动机，转速是的三相异步电动机，转速是1440r/min时，求转差时，求转差率及转子电流的频率是多少？率及转子电流的频率是多少？【答答】=1500-1440 1500=0.04 f2 = f1 = 2 HZ 00nnns(4)一对极的三相笼型异步电动机，当定子电压的频率由一对极的三相笼型异步电动机，当定子电压的频率由40HZ调节到调节到60HZ时，其同步转速的变化范围是多少？时，其同步转速的变化范围是多少？【答答】从从2400 r/min 到到 3600r/min(5)某多速三相异步电动机，某多速三相异步电动机，fN=50HZ，若极对数由若极对数由 p =2 变变到到 p =4 时，时，同步转速各是多少？同