第二章-电动机课件

06六月20231第二章异步电动机06六月20232§第一节三相异步电动机一.三相异步电动机的分类异步（感应）电动机：应用广泛。同步电动机：用于功率较大，不需要调速，长期工作的机械。交流直流：他励，并励，串励，复励。电动机06六月20233三相异步机的结构YBZXAC转子定子定子绕组（三相）机座转子：在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。三相定子绕组：产生旋转磁场。线绕式鼠笼式鼠笼转子06六月20234三相定子绕组：产生旋转磁场。组成：定子铁心、定子绕组和机座。06六月20235

转子：在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。组成：转子铁心、转子绕组和转轴。06六月20236一.转动原理：

演示图§2三相异步电动机的工作原理

06六月20237实际的异步电动机中，转子之所以转动，是由于旋转磁场的作用。06六月20238二、旋转磁场的产生AYCBZ异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极(•)电流出()电流入X06六月20239三相对称绕组通入三相对称电流就形成旋转磁场。06六月20231006六月202311旋转磁场的转速大小

一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。则同步转速（旋转磁场的速度）为：AXYCBZAXYCBZAXYCBZ06六月202312极对数（P）的概念AXBYCZ此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。即：AXYCBZ06六月202313极对数（P）的改变C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。AXBYCZ06六月202314极对数C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'06六月202315极对数和转速的关系06六月202316三相异步电动机的同步转速极对数每个电流周期磁场转过的空间角度同步转速06六月202317电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速:电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但

异步电动机无转距转子与旋转磁场间没有相对运动无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转子电流提示：如果06六月202318转差率的概念：异步电机运行中:转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：电动机起动瞬间:（转差率最大）06六月202319旋转方向：取决于三相电流的相序。改变电机的旋转方向：换接其中两相旋转磁场的旋转方向06六月202320方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现反转。正转反转ABCM3~电源ABCM3~电源06六月202321一、三相异步电动机的“电－磁”关系i2转、定子电路R1R2i1u1e1e

1e2e

2：漏磁通产生的感应电动势。：主磁通产生的感应电动势。e1e2、e

1e

2、设：则：定子边：§3三相异步电动机的机械特性06六月202322三个重要转矩n0Tn额定转矩：电机在额定电压下，以额定转速运行，输出额定功率

时，电机转轴上输出的转矩。(1)（牛顿•米）nN（电动机在额定负载时的转矩。）06六月202323如果电机将会因带不动负载而停转。最大转矩：(2)电机带动最大负载的能力。n0Tn求解06六月202324过载系数：三相异步机工作时，一定令负载转矩，否则电机将停转。致使注意：（1）三相异步机的和电压的平方成正比，所以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。（2）电机严重过热06六月202325起动转矩：(3)电机起动时的转矩。n0Tn其中则体现了电动机带载起动的能力。若电机能起动，否则将起动不了。06六月2023264三相异步电动机的使用三相异步电动机的起动三相异步电动机的调速三相异步电动机的制动06六月202327一、三相异步机的起动起动电流：中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5~7倍。定子电流原因：起动时，转子导条切割磁力线速度很大。转子感应电势转子电流大电流使电网电压降低影响其他负载工作频繁起动时造成热量积累电机过热影响：06六月202328三相异步机的起动方法：（1）直接起动。二三十千瓦以下的异步电动机一般采用直接起动。（2）降压起动。Y－起动自耦降压起动（3）智能型软起动。以下介绍Y－起动和智能软启动。06六月202329§2.

三相异步电动机的铭牌数据Y132M-4型电动机三相异步电动机型号Y132M-4 功率7.5KW频率50Hz电压380V 电流15.4A 接法 转速1440r/min 绝缘等级B工作方式：连续功率因数0.85效率(%)87

年月编号XX电机厂06六月2023301.型号：表明不同用途，不同环境。三相异步电动机机座中心高机座长度代号磁极数Y132M--4磁极数(极对数p=2)同步转速1500转/分06六月202331转差率2.转速:电机轴上的转速（n)。如：n=1440转/分06六月2023323.联接方式：Y/接法：Y接法：

接法：ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXCABCXYZ接线盒：06六月202333图1图206六月2023344.联接方式：智能型软起动：基本接线图软起动原理图06六月20233506六月2023364.额定电压：定子绕组在指定接法下应加的线电压.说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额定值的5％。线电压AZBYXC相电压ABCXYZ例：380/220Y/是指：线电压为380V时采用Y接法；当线电压为220V时采用接法。06六月202337电压波动对电动机的影响06六月2023385.额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。如：表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电流为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。6.额定功率：

额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率（），不等于从电源吸收的功率（）。两者的关系为：其中鼠笼电机=72－93％06六月202339额定负载时一般为0.7~0.9，空载时功率因数很低约为0.2~0.3。额定负载时，功率因数最大。注意：实用中应选择合适容量的电机，防止“大马”拉“小车”的现象。7.功率因数(cos1)：P2PN此外还有绝缘等级等参数，不一一介绍。cos1第二节三相同步电动机大型直联传动水泵机组一般采用立式同步电动机。大型立式电机为分散式结构，需在泵站现场安装组合。由于机组转动部分重量和作用在叶片上的轴向水推力全部靠电动机上机架中的推力轴承支承，故又称悬吊式电机。

一、同步电机结构立式同步电动机的定子和转子，是产生电磁作用的主要部件，上机架、下机架、推力轴承，上下导轴承、炭刷及滑环、顶盖等是支持或辅助部件。转子及主轴为转动部件，它与泵轴用刚性联轴器连接，带动叶轮旋转作功。

800kW立式同步电动机结构1.6m弯管式轴流泵配用800kW立式同步电动机，其结构形式如图所示.

一、定子定子由机座、铁芯和线圈等部件组成，其结构作用如下。（1）机座。即定子的外壳，一般用钢板焊接而成，它必须具有较大的刚度，以免变形和振动。机座的上法兰面支承着上机架传来的全部重量和作用力；下法兰面是整个电机的基础；四周筒壁是定子铁芯等部件的支承部分，筒壁上开有若干圆孔，供电机散热用。（2）铁芯。它由0.35～0.5mm厚的扇形矽钢片两面涂有绝缘漆经叠压而成。空冷式铁芯，其高度常分为若干段，每段高40～45mm，段与段之间放10mm厚的工字形衬条，作为通风散热的风沟，铁芯上下端放齿压板，用拉紧螺杆把矽钢片收紧，铁芯外圆有燕尾槽，通过托板和拉紧螺杆，将整个铁芯固定在机座上，铁芯内圈有嵌线槽，供嵌放绕组线圈用。

（3）线圈定子线圈用带有绝缘的扁铜线外包绝缘布绕制而成。6kV定子线圈采用叠绕式，即在定子铁芯槽内放上下两层线圈，嵌线时把叠绕线圈的两层相连，并分别嵌入相邻的指定槽内，分上层和下层依次叠装，使之联成一体。二、转子转子由主轴、轮辐、磁轭、磁极等部件组成（1）主轴。它用来传递转矩并承受转子部分的轴向力，800kW同步电动机主轴为实心轴，800kW以上电机为配合全调节叶轮，一般为空心轴。（2）磁轭。它用作产生转动惯量和固定磁极用，同时也是磁路的一部分。一般用热套的方法套在主轴上，磁轭外圆上设有T形槽或螺孔，供固定磁极用。

1—磁轭2—T型键(固定)

3—传动键

4—转子中心体5—垫片（3）磁极。它是产生磁场的主要部件，由磁极铁芯、励磁线圈及阻尼条三部分组成，用T形或螺杆式接头固定在磁轭上，通过改变磁极与磁轭之间木垫板厚度调整磁极外缘的不圆度。磁极铁芯是用1～1.5mm厚的矽钢片，经冲压成形后叠压而成，上下加极靴压板，并用双头螺栓拉紧，铁芯励磁线圈用扁铜条匝在磁极铁芯上，匝层间用粘贴石棉纸或玻璃丝布作为绝缘隔层。三、上机架上机架为辐射式十字形荷重机架，安装在定子的上端面，用来承受电动机转子、水泵转动部分的重量以及叶片上的水压力。上机架顶部装有罩壳，内装炭刷架，中间为上油槽（又称上油缸），槽底为推力轴承座，上面装有8只抗重螺丝，顶着8块推力瓦，支承着转动部分的重量。油槽中设有导轴瓦架，上面装有4块上导轴瓦，用来控制主轴的径向位移；油槽内装有供润滑、冷却用的透平油，油面控制在上导轴瓦的中心位置，油由装在油槽内的4只管组式油冷却器通水冷却。推力轴承（1）推力头为铸钢件，径向用平键，轴向用卡环，固定在轴上随轴旋转，推力头下面放两副分半式绝缘垫，用带有绝缘套的沉头螺丝与镜板连接，以阻止形成轴电流。1、推力头2、导向瓦

3、微调装置

4、推力瓦与承板

5、导轴承座（2）镜板为锻钢件，其材质和加工要求很高，如尺寸精度（平行度、平直度）和表面粗糙度都是电动机中要求最高的零件。分半式绝缘垫一般用抗压性能好、耐冲击、耐剪切的酚醛层压布板制成。（3）推力瓦为锻钢件，在扇形分块面上，铸有一层厚5mm的锡基轴承合金，轴瓦底部开有放抗重螺丝的