新15章3(八章电动机)课件

§15.4机电能量变换与电动机分类电动机直流交流三相异步机同步机电机发电机电动机电能)(机械能机械能)(电能鼠笼式绕线式按相数按转子结构按输入电能形式按内部磁场与轴转速的关系电源电动机能量形势转换、传递机械负荷输出电功率输出机械功率outinPPP+=损耗电动机将电能转换成机械能,并完成能量的传递电源电动机电风扇380V,50Hz§15-5三相异步电动机结构机座：铁心：由互相绝缘的硅钢组成铸铁或铸钢制成绕组：一、定子

线圈的复杂组合

对称的三相绕组接线盒二、转子轴：绕组：带动机械负载转动，输出机械能铁心：由互相绝缘的硅钢组成圆柱型，表面有槽产生感应电流鼠笼式绕线式闭合，产生

i（右手定则）产生

F=Bli（左手定则）在T=F·r

作用下转子旋转，转动方向与磁场旋转的方向相同。切割磁力线

e=BlvSN

n§15-6三相异步电动机转动原理F一、工作原理n1Fvn

n1,n<n1磁场转速电动机转速三相异步电动机转动原理U1W2W1V2V1U2二、旋转磁场1.旋转磁场的产生U:iL1=ImsinωtV:iL2=Imsin(ωt-1200)W:iL3=Imsin(ωt+1200)120120120NSU1W2W1U2V2V1NSU1U2W2W1V2V1NS旋转大小不变

合成磁场i3i1i2ωti06090首端“1”流入——正方向U1U2U1/U2/V1V2V1/V2/W1W2W1/W2/串联:并联:U1U2U1/U2/V1V2V1/V2/W1W2W1/W2/N1S1N2S2S2S1N1N22)当磁极对数

p=2时n1，n1=60f1/2i3i1i2ωti0603)n1与磁极对数p的关系三、三相异步电动机的转速n与转差率s1.n<n12.

转差率特点：启动或堵转(电机卡住)n=0理想状态(没有摩擦)n=n1

s=0一般情况n从0

n1，s

从10s=1§15-7

电磁转矩与机械特性一、电磁转矩TU1n1vE2I2FTn电磁转矩∵

n=0s=1∴

f2=f1∵

E20=4.44f1N2m∴E2=sE20E2=4.44f2N2mE2=sE201.T与s有着直接的关系s

很小0，T∝ss

很大

∞，T∝1/s0Ts1最大转矩起动转矩TstTm额定转矩TNscsN临界转差率额定转差率2.

T∝U12，并与R2有关U1'U10TsR2'R20TsA点：B点：A点：B点：A点为稳定点电动机停转机械特性曲线

n=f(T)TstTm0n1nTTLABB点为不稳定点1.运行工作点T

=TL

达到力学平衡(A、B两点)2.工作点的稳定性IIIII为稳定点A点为稳定点B点为不稳定点为不稳定区为稳定区若△TL→△n

很小，只有5%左右，称其具有硬特性则n1=?若nN

=960r/min，(n1=1000r/min)?ncTstTm机械特性曲线

n=f(T)0n1nT3.额定工作点1)额定转矩TN电动机轴上输出的机械功率2)额定转速nN3)额定功率PNT:N.mP:Kwn:r/min4)机械过载能力一般1.8~2.25)起动能力一般1.4~2.2TNnN§15-8技术数据和运行特性一、铭牌数据类型代号结构--极数PN：电动机工作在额定条件下输出的机械功率工作频率f1N定子绕组上应加的线电压UNnN：380V/220V10A/17.3AY/△定子绕组的线电流INTNnN=9550PNTN其他技术数据：Tst/TNTmax/TNIst/IN§15-9三相异步电动机的起动、反转和调速一、起动1.全压起动(直接起动)用于20~30Kw电动机2.降压起动(1)“Ｙ-△”换接起动法

造成电压瞬间降低

(2)

自耦降压起动1)起动补偿器2)抽头k=73%、64%或55%电动机电源根据对起动转矩的要求而选用3)

(3)软起动法1)限流起动模式2)限压起动模式电动机按用户期望的起动特性完成起动过程软起动器M3~UVWL1L2L3ILIm1Im2It0Ut0UNU0t1二、反转U1U2W2W1V2V1实现电动机的反向旋转(逆时针方向):任意将三相电源的两根线对调位置（如对调B、C两相），即可使电动机反转。(iL1)(iL2)(iL3)n1i3i1i2ωti060901.变极对数调速NSNSU1U2U1U2U1U2p=2p=1NSU1U2特点:

有级调速p=1p=2,p=2p=4

主要用于调速范围大的地方就是在同一负载下得到不同的转速。三、调速人为改变电动机的机械特性改变电源频率f1、极对数p、转差率s2.

变转差率s调速R2<R2'U1n10TnTLTL若TL=TN，则I2>I2N，适用于绕线型电动机R2'R20Tnn1例：一台笼型三相异步电动机，其额定数据如下：PN＝3.0kW,

UN=220/380V(∆∕Y),IN＝11.2/6.48A,nN＝1430r/min,f1＝50Hz,

Ist/IN=7.0,Tm/TN=2.0,Tst/TN=1.8,cosφN=0.84,试求：(1)额定转差率；(2)额定转矩；(3)最大转矩；(4)起动转矩；(5)额定状态下运行时的效率；(6)当供电电压为380V时，定子绕组的联结方式和直接起动时的起动电流。

解：（1）SN＝==0.047n1-nNn11500

-14301500（2）TN＝9550=95503/1430=20NmPNnN（3）Tm＝2=220=40NmTN（4）Tst＝1.8=1.820=36NmTN(5)P1＝3UN

INcosφN=33806.480.84=3582.6W

ηN＝==0.837PNP130003582.6(6)当供电电压为380V时，定子绕组应接成”Y”形，起动电流

Ist=7IN=45.36A例：某三相笼型异步电动机，其铭牌数据如下：∆形接法,UN=380V,IN＝19.9A,

PN＝10kW,nN＝1450r/min,Tst/TN=1.4,Ist/IN=7。若负载转矩为20Nm,

电源允许最大电流为60A，试问:应采用直接起动还是采用Y-∆转换方法起动，为什么？解：

Ist＝7IN=7