三相异步电动机课件

3.1三相异步电动机的构造第3章异步电动机3.2三相异步电动机的工作原理3.3三相异步电动机的电磁转矩3.4三相异步电动机的机械特性3.5三相异步电动机的起动3.6三相异步电动机的调速3.7三相异步电动机的制动3.8三相异步电动机铭牌数据电动机的分类：鼠笼式异步交流电动机授课内容：

基本结构、工作原理、机械特性、控制方法

电动机交流电动机直流电动机三相电动机单相电动机同步电动机异步电动机他励、并励电动机串励、复励电动机1.定子3.1三相异步电动机的构造铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。A----XB----YC----Z三相绕组机座：铸钢或铸铁定子铁心的硅钢片

定子铁心定子绕组对称三相绕组。定子接线盒U1V1

W1W2U2V2U1V1

W1U2V2

W2U1V1

W1W2

U2V2星形(Y)联结3~U1V1

W1W2

U2V2三角形(△)联结3~转子铁心、转子绕组、转轴、风扇等。转子铁心的硅钢片2.转子

转子绕组绕线型：对称三相绕组。笼型：对称多相绕组。笼型异步电动机的转子

导条

端环风扇笼型异步电动机的转子铸铝转子绕线型异步电动机的转子绕线型异步电动机的转子集电环三相绕线型异步电动机示意图转子三相绕组接成Y形短接或外接对称电阻等三相异步电动机的外形※部分额定值：UN690V，2kV~11kVfN

50/60HzPN

200kW~3000kW2p

2~12

笼型异步电动机※

部分额定值：UN400V~690V

fN

50/60HzPN

200kW~2300kW2p

2~8三相绕线型异步电动机的结构3.2三相异步电动机的转动原理3.2.1旋转磁场

定子三相绕组通入三相交流电(星形联接)AXBYCZ1.旋转磁场的产生oo规定i:“+”首端流入，尾端流出。i:“–”尾端流入，首端流出。AYCBZX(•)税电流出()电流丘入MAXYCBZAXYCBZAXYCBZ三相电殃流合成染磁

场挥的分和布情况合成磁皮场方向重向下合成压磁场棋旋转尿60池°合成磁撑场旋转狼90°600oAAXZBCYAAXZBCY分析可剥知：三付相电流酸产生的顾合成磁蛛场是一丽旋转的究磁场即：一个电便流周期孩，旋转委磁场在屋空间转昌过36告0°取决于龟三相电栽流的相肃序2.旋转磁晌场的旋灿转方向结论：既任意龟调换两殊根电源临进线筛，则麻旋转磁场决反转饶。任意调香换两根健电源进齐线(电路迷如图)AXCZBY0Mo3.旋转恨磁场波的极以对数纹P当三相减定子绕鸦组按图罪示排列馅时，产脏生一对脉磁极的轰旋转磁纽奉场，即：AXBYCZAXYCBZ0Mo若定子餐每相绕帽组由两招个线圈牧串联，绕组浓的始端之间互篮差60°，将位形成两对磁下极的旋柔转磁场炒。C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'AXBYC极对数旋转磁天场的磁清极对数与三相资绕组的允排列有决关C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'04.旋转皆磁场独的转鞠速工频：旋转公磁场每的转挥速取皱决于摩磁场怒的极格对数p=1时0MoAXYCBZAXYCBZAXYCBZp=2时0旋转磁摄场转速n0与极对路数p的关娃系极对数每个电流周期磁场转过的空间角度同步转速旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。可见:3.当2壤.愚2慨电动担机的猛转动藏原理1.瓜转动传原理AXYCBZ定子三欲相绕组严通入三估相交流奴电方向:顺时针

切割转子导体右手定则感应沾电动饮势E20旋转磁场感应电流I2旋转磁场左手定则电磁那力FF电磁转矩MnF3.颠2.火3秃转差率旋转磁棒场的同架步转速药和电动血机转子理转速之狡差与旋转会磁场赔的同妇步转概速之已比称增为转差率捡。由前匹面分旋析可艳知，怜电动故机转邻子转笑动方惕向与利磁场旋转的焦方向一魂致，但泳转子转住速n不可能灰达到与召旋转磁痕场的转逢速相等向，即异步电动机如果:无转子电动势和转子电流转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切割转子导条无转矩因此，手转子转强速与旋锻转磁场素转速间塞必须要漂有差别隔。异步电动机运行中:转子苹转速杂亦可烈由转复差率炉求得转差踪蝶率s例1愧：一台三文相异步缓电动机穗，其额舅定转速n=97鲜5拿r/遍mi垮n，电绿源频侵率f1=50疗Hz。试求爱电动机紫的极对楚数和额豆定负载伶下的转嘱差率。解：根据肺异步裤电动犁机转雀子转揭速与尝旋转块磁场垃同步究转速的关施系可知尽：n0=10柿00饼r/m利in徐,即p=3额定谷转差赶率为3.3三相僻异步引电动浸机的竟电磁蜓转矩三相异驴步电动希机的电训磁关系暂与变压番器类似足。变压器替：变化eU1E1=4烦.44fN1E2=4旁.44fN2E1、E2频率默相同乎，都川等于浆电源战频率咱。异步电动机每相电路i1u1e1e

1e2e

2i2+－++++－－－－f1f23.前3.驳1更定子电盲路1.旋转巨磁场纸的磁担通异步电逼动机：旋转烫磁场毅切割抬导体驻e，U1E1=朵4.绵44f1N1每极崖磁通旋转单磁场脏与定链子导仰体间经的相冶对速灾度为n0，所以2.定子乡丰感应垦电势同的频矮率f1感应健电势誉的频叹率与悟磁场秧和导餐体间凳的相破对速经度有胶关f1=电予源频率f3.垂3.衬2固转子电肯路1.佣转子感嗓应电势膨频率f2∵定子导恒体与旋仓转磁场扛间的相脆对速度湖固定，弹而转子导体熔与旋胞转磁犁场间悲的相恼对速环度随黄转子饲的转继速不士同而变化初定子垫感应怀电势剂频率f1妙转子倾感应慌电势迁频率f2转子正感应孔电势朱频率f2旋咳转磁理场切逗割定绝子导今体和停转子题导体爪的速袍度不炎同2.读转诸子感蝴应电淡动势E2E2=4顽.44f2N2=丙4.消44sf1N2当转速n=0葡(s=1泻)时瞧，f2最高，省且E2最大，戚有E20=4项.44f1N2转子懂静止垂时的感粪应电荡势即E2=sE20转子转躁动时的感嫂应电乎势3.喘转子感眠抗X2当转支速n=刚0(s=1零)时膊，f2最高菜，且X2最大，夕有X20=厨2f1L2即X2=sX204.组转子借电流I25.率转子劲电路勺的功窃率因民数汇co六s2转子办绕组愚的感亭应电彼流转子绕贸组的感辫应电流转子电沃路的功远率因数结论：转子转狸动时，卷转子董电路中撤的各量监均与转差率s有关母，即秀与转掩速n有关。I2cos2s1I2,O3.急3.四3碗转矩公郑式转子中顾各载流蠢导体在芬旋转磁境场的作庆用下,搞受到电土磁力所轰形成的注转矩之涛总和。常数亩，与经电机结构嚼有关旋转且磁场每极抢磁通转子颗电流转子电赛路的功率酬因数由此陕得电陷磁转丢矩公紫式由前面分析知：由公吧式可途知电磁吓转矩旬公式1.M与定子每相绕组电压成正比。U1M2.妙当虎电源惑电压U1一定呢时，M是s的函数旺。3.R2的大小球对M有影响辨。绕线论式异步滩电动机护可外接电阻茄来改变剩转子电营阻R2，从而鼠改变转译距。3.跃4器.扯1嫁机械势特性芹曲线OMS根据垫转矩蚀公式得特性颈曲线：OM13.4府三相死异步电炸动机械恋特性转艰矩电动剑机在长额定震负载添时的叮转矩包。1.额定凤转矩MN3.钳4.说1三赤个重要平转矩OM额定蛮转矩(N问•m秆)如某普楼通机床捆的主轴虫电机(奴Y13输2M-食4型)侵的额直定功率壁为7.备5kw谦,额奖定转速影为14撞40r热/mi柿n,喂则额葵定转矩熊为2.最大些转矩Mmax转子膝轴上脾机械胆负载颜转矩M2不能值大于Mma打x，否则瓶将造成薯堵转(筝停车)誉。电机带飞动最大抢负载的杆能力。令：求得临界建转差邪率将sm代入转铲矩公式粒，可得当U1一定时有，Mmax为定性值过载系数(能力)一般三撒相异步荣电动机伪的过载艺系数为工作时鸡必须使M2<Mma院x，否则洒电机将罚停转。电机严爹重过热芽而烧坏畏。(2)sm与R2有关，R2smn。绕线式电机改变转子附加电阻R´2可实现调速。3.耍起愤动转薄矩MsM电动机犯起动时晃的转矩淘。起动时n=恩0时，s=1(2)Mst与R2有关圣，降适当谋使R2Mst。对准绕线式电机满改变设转子贼附加英电阻R´2,可使Mst=Mmax。Mst体现炉了电滔动机唤带载匙起动涉的能白力。若Mst>M2电机能锻起动，及否则不舒能起动禁。OMMst起动能力4.使电动机舍的运行轨分析电动机密的电磁枯转矩可请以随负版载的变址化而自宿动调整，这摊种能力玩称为自牵适应负肌载能力冶。自适务应负界载能疏力是鱼电动略机区丛别于习其它召动力负机械的重要芬特点（帐如：柴化油机当渡负载增穷加时，购必须由操作者宾加大油息门，才游能带动始新的负左载）泰。此过程脉中，n哭、sE2,I2I1牵电源提半供的功理率自动贷增加。M2sM2>MM骂=M2nMM´2达到稿新的缩慧平衡M2常用特性段MO5.U1和R2变化对群机械特魄性的影因响(1)U1变化毒对机班械特角性的终影响U1MmaxMstM2MO(2)R2变化季对机剧械特等性的日影响MOR2Mstn硬特性狂：负载打变化旨时，腰转速者变化荐不大浪，运刘行特衬性好握。软特性冰：负载增首加时转初速下降梁较快，光但起动忧转矩大纳，起动拖特性好剩。3.浅5三相粒异步弓电动闭机的子起动起动啦性能:起动问题知：起动电婚流大，骨起动转芳矩小。一般中明小型鼠遵笼式电危机起动刺电流为源额定电扯流的5讯~止7沾倍;史电动垒机的起伐动转矩为难额定转摇矩的(注1.0澡~2.窄2)倍跟。起动电晒流大的原因默：起动鼠：n=0，s=1,臂接通秘电源。起动时，n=0，转子导体切割磁力线速度很大，转子感应电势转子电流定子电流

起动酷电流层、起售动转饿矩大电流在线路上造成较大的电压降，从而使负载端的电压降低频繁起动时造成热量积累，使电机过热后果吐：起动酿转矩赌小的原因：刚起存动时系，虽差然转胃子电拦流较挑大，修但转潜子的誉功率塌因数没co朴sφ2却很赵低，帖由M=膊KmФI2cosφ2可知起劣动转矩迷并不大下。后果妖：如果哲起动此转矩宵过小飘，就摧不能次再满轰载下灿起动划，应碰设法板提高赠。一没般机脏床的诵主电笔机都坚是空境载起朋动，义启动匙后再揪切削桑，对迷起动茧转矩桂没什证么要宾求。由上锄可知勿，异牧步电柱动机理起动饲时主司要缺论点是浓起动狂电流察较大骆。为勺了减勇小起挖动电哈流，违必须县采用顽适当奇的启吉动方城法。起动展方法(1)扯直熊接起动直接起鹅动不需威要专门朴的设备橡，方法狭简单。捆但不是扁所有的沃电动机借都可以蛙直接起阀动的。(2)降压起动：星形-三角形(Y－)换接起动自耦降压起动（适用嚼于鼠笼拔式电动虽机）(3)晃转缎子串电伙阻或电父抗器起手动（适用送于绕线鸦式电动责机）以下框介绍犁降压端起动凤和转滥子串挺电阻狠起动胞。3.解5.沈2驰降压劲起动(1淹)定子患串联栋电阻诉或电亏抗降屑压起动M3~3~RSQ1FUQ2起动运行M3~XSQ1FUQ23~设：糖电机葡每相勤阻抗骂为Z(2质)肉Y－换接菠起动

降压起动时的电流为直接起动时的+－

起动U1U2V1V1W1W2+－正常运行U1U2V1V2W1W2Y－起动器唤接线简畅图3~UNQ1FUQ2U1U2V1V2W1W2Q23~UNQ1FUU1U2V1V2W1W2

起动Y起动(a)浩仅适际用于正捎常运行仪为三角暮形联结歌的电机筑。(b)Y－起动Y－换接起香动适合权于空载劈燕或轻载久起动的录场合Y-换接起滥动应注嘱意的问溜题正常运行UlU1W2V2W1+＿U2V1UP

起动+＿Ul+＿U1W2V2W1U2V1(３)箱自耦悬降压起司动L1L3L2FUQQ2下合福：接入艰自耦昂变压器丈，降糠压起动。Q2上合盖：切除自煎耦变压器困，全眉压工作。合刀碰闸开印关QQ2自耦降线压起动赛适合于撒容量较掉大的或滨正常运枪行时联成表Y形不呢能采用他Y－起动的透鼠笼式麦异步电炎动机。RRR滑环电刷定子转子起动时府将适当君的R串入敢转子牌电路鹊中，惭起动桥后将R短路后。起动积电阻3.5.3绕线闻式电瞧动机礼转子液电路吩串电接阻起绢动•若R2选得适当，转子许电路串速电阻起钱动既可婆以降低灿起动电青流，又嘉可以增岛加起动荣转矩。常用于升要求起秆动转矩佩较大的慨生产机孙械上。R2­ÞMst­MO转子电捆路串电鲜阻起动世的特点3.谨6.赶1洽变死频调除速(无级垫调速)

f=50Hz逆变器M3~整流器f1、U1可调+–~频率调挎节范围折：0.5~几百赫竖兹三种电气调速方法3.6三相异逐步电动对机的调犬速3.茂6.蝇2仔变架极调年速(有级言调速)变频煤调速配方法困可实卫现无蛾级平跟滑调愉速,详调速麻性能优膨异，呀因而叶正获顾得越江来越讯广泛债的应吨用。A1X1A2X2iiP=2··A1A2X1X2··NNSSA1X1A2X2ii••P=1采用变氧极调速吹方法的置电动机渠称作双透速电机划，由于稍调速援时其甘转速辈呈跳侨跃性维变化鼓，因蜜而只飘用在煌对调速性陵能要求州不高的冲场合，赤如铣床荣、镗床喊、磨床等机床扔上。A1··A2X1X2SNMo3.6乌.3职变转这差率调甜速(无级宴调速贿)变转差尚率调速瞒是绕线由式电动向机特有弦的一种配调速方到法。开其优溪点是事调速凑平滑才、设枯备简无单投唱资少降，缺点是示能耗较继大。这样种调速轧方式广旧泛应用大于各种提升漆、起雁重设浸备中浅。nn'••MLMLs

´s••Mso3.7三相异误步电动练机的制彼动能耗制谈动制动去方法机械制动电气制动能耗议制动反接制马动发电毫反馈靠制动在断您开三覆相电季源的吹同时四，给技电动亦机其孔中两妇相绕组拢通入盯直流矮电流致，直名流电猪流形像成的穴固定销磁场滤与旋转的脑转子作蠢用，产路生了与源转子旋霸转方向蓄相反的转距（描制动转略距），若使转子万迅速停澡止转动化。nF转子Mn0=0反接制绢动停车时摘，将接要入电动鞋机的三完相电源诵线中的廉任意两飞相对调储，使电殃动机定愤子产生都一个与博转子转煤动方向演相反的障旋转磁挣场，从飘而获得浪所需的闲制动转菌矩，使句转子迅腐速停止握转动。M3~+-运转制动•RPM3~运转制动•nF转子Mn0发电反纲馈制动当电动嘱机转子涌的转速掏大于旋吗转磁场漠的转速时，舱旋转公磁场葱产生丈的电立磁转耀距作牌用方采向发元生变化，由鼓驱动转威距变为谅制动转匆距。电堂动机进漏入制动状大态，收同时貌将外轨力作假用于杏转子性的能帖量转典换成电能涛回送连给电王网。nF转子Mn0n>n03.8三相异饰步电动罗机铭牌刺数据1.馒型号磁极数(极对数p=2)例如耕：Y榜13隙2蜜M－批4用以表亡明电动甚机的系苦列、几神何尺寸棍和极数萍。机座长度代号机座中心高（mm）三相异步电动机教材表两3.8引.1中六列出了阀各种电骂动机的去系列代岸号。异步电蓄动机产幕品名称乘代号产品名称异步电动机绕线式异步电动机防爆型异步电动机高起动转矩异步电动机新代号汉字意义老代号Y异异绕异爆异起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQO2.附接航法接线饶盒定子三饶相绕组些的联接门方法。通常V1W2U1W1U2V2U2U1W2V1V2W1U1V1W1W2U2V2W2U2V2V1W1U1Y巷联结W1U1V1W2U2V2春联结3.嚷电教压例如：哲380志/22刮0V、全Y/是糟指线电振压为爬380队V时采用克Y联结；线淡电压炕为机22批0V丹时酸采用苍联结。说明：划一般规击定，电剧动机的晒运行电查压不能吨高于或低于额定何值的城5%族。电动件机在殖额定圾运行涉时定瘦子绕慨组上搜应加酒的线萌电压值。4.仓电仪流例如框：捏Y藏/6.7惕3腾/1走1.6鬼4A表示育星形联结下电丸机的坑线电倚流为稠6驼.7渐3A谷；三办角形联结下线电录流为蜓11.么64A励。两种盏接法下驰相电流啦均为稳6.7周3A。5.溜功率与扫效率鼠笼电机

=72~93％电动舱机在桌额定毫运行差时定撑子绕政组的线电流要值。额定功栽率是指