电机拖动原理演示文稿

电机拖动原理演示文稿当前第1页\共有59页\编于星期六\10点电机拖动原理当前第2页\共有59页\编于星期六\10点例：交流电动机

三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机的机械特性三相异步电动机的使用当前第3页\共有59页\编于星期六\10点交流电动机电动机直流电动机鼠笼式绕线式异步机同步机他励、异励、串励、复励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、控制方法电动机的分类当前第4页\共有59页\编于星期六\10点§8.1三相异步电动机的结构与工作原理磁铁闭合线圈e方向用右手定则确定f方向用左手定则确定磁场旋转当前第5页\共有59页\编于星期六\10点磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势导线长磁感应强度切割速度（右手定则）闭合导线产生电流

i（左手定则）通电导线在磁场中受力当前第6页\共有59页\编于星期六\10点1.线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致

结论：2.线圈比磁场转得慢异步当前第7页\共有59页\编于星期六\10点三相异步机的结构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当前第8页\共有59页\编于星期六\10点旋转磁场的产生AYCBZ异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极(•)电流出()电流入X当前第9页\共有59页\编于星期六\10点AXYCBZAXBYCZ合成磁场方向：向下当前第10页\共有59页\编于星期六\10点XBZAYCAXYCBZAXYCBZ同理分析，可得其它电流角度下的磁场方向：当前第11页\共有59页\编于星期六\10点旋转方向：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当前第12页\共有59页\编于星期六\10点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°电流频率为fHz，则磁场1/f秒旋转1圈，每秒旋转f圈。每分钟旋转：n1称为同步转速当前第13页\共有59页\编于星期六\10点极对数（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：AXYCBZ当前第14页\共有59页\编于星期六\10点极对数（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。AXBYCZ当前第15页\共有59页\编于星期六\10点极对数C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'当前第16页\共有59页\编于星期六\10点极对数和转速的关系当前第17页\共有59页\编于星期六\10点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当前第18页\共有59页\编于星期六\10点电动机转速和旋转磁场同步转速的关系电动机转速（额定转速）: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：如果当前第19页\共有59页\编于星期六\10点

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）当前第20页\共有59页\编于星期六\10点转子感生电流的频率：当前第21页\共有59页\编于星期六\10点例1：三相异步电动机p=3，电源f1=50Hz，电机额定转速n=960r/min。求：转差率s，转子电动势的频率f2同步转速：转差率：当前第22页\共有59页\编于星期六\10点一、三相异步电动机的“电－磁”关系§8.2三相异步电动机的机械特性定子电路i2R1R2i1u1e1e2

：主磁通产生的感应电动势。e1e2、转子电路设：则：定子边：当前第23页\共有59页\编于星期六\10点i2R1R2i1u1e1e2当前第24页\共有59页\编于星期六\10点：转子感应电动势的频率：转子线圈匝数取决于转子和旋转磁场的相对速度同理可得：i2R1R2i1u1e1e2当前第25页\共有59页\编于星期六\10点i2R1R2i1u1e1e2转子电流当前第26页\共有59页\编于星期六\10点转子功率因数当前第27页\共有59页\编于星期六\10点例2：三相异步电动机，p=2，n=1440r/min，转子R2=0.02，X20=0.08，E20=20V，f1=50Hz。启动时I2（st）额定转速下的I2（N）s=1当前第28页\共有59页\编于星期六\10点电磁转矩

T：转子中各载流导体在旋转磁场的作用下,受到电磁力所形成的转距之总和。常数每极磁通转子电流转子电路的转矩公式的推导

（牛顿米）当前第29页\共有59页\编于星期六\10点得到转矩公式将其中参数代入：当前第30页\共有59页\编于星期六\10点二、三相电动机的机械特性根据转矩公式10n1Tn得特性曲线：启动时n=0最大转速n=n1时当前第31页\共有59页\编于星期六\10点三个重要转矩n1Tn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当前第32页\共有59页\编于星期六\10点

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。求解10smTm当前第33页\共有59页\编于星期六\10点过载系数：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）电机严重过热当前第34页\共有59页\编于星期六\10点起动转矩：(3)电机起动时的转矩。n1Tn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。当前第35页\共有59页\编于星期六\10点n1TnTmTst机械特性曲线TL启动：Tst>TL(负载转矩)，电机启动转速n，转矩Tcc点：转矩达最大Tm

，转速n继续，T，沿cb走bb点：T=TL，转速n不再上升，稳定运行若TL，暂时T<TL,nsI2Tn电动机的自适应负载能力

电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这种能力称为自适应负载能力。常用特性段s=0s=1当前第36页\共有59页\编于星期六\10点例3（7-7）：三相异步电动机，额定功率PN=10kW，额定转速nN=1450r/min，启动能力Tst/TN=1.2，过载系数=1.8。（牛顿•米）（1）额定转矩TN（2）启动转矩Tst（3）最大转矩Tm#（4）用Y－方法起动时的Tst'当前第37页\共有59页\编于星期六\10点

机械特性和电路参数的关系和电压的关系结论：当前第38页\共有59页\编于星期六\10点和转子电阻的关系R2的

改变

：鼠笼式电机转子导条的金属材料不同，线绕式电机外接电阻不同。

结论：当前第39页\共有59页\编于星期六\10点机械特性的软硬硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。软特性：负载增加转速下降较快，但起动转矩大，起动特性好。

硬特性（R2小）软特性（R2大）

不同场合应选用不同的电机。如金属切削，选硬特性电机；重载起动则选软特性电机。当前第40页\共有59页\编于星期六\10点一、三相异步机铭牌与技术数据1.型号Y132M－4磁极数(极对数p=2)同步转速1500转/分转差率三相异步电动机的使用2.转速:电机轴上的转速（n)。如：n=1440转/分当前第41页\共有59页\编于星期六\10点3.联接方式：Y/接法Y接法：

接法：ABCZXYABCZXYABCXYZAZBYXCABCXYZ接线盒：当前第42页\共有59页\编于星期六\10点4.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线电压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。当前第43页\共有59页\编于星期六\10点5.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％当前第44页\共有59页\编于星期六\10点

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当前第45页\共有59页\编于星期六\10点二、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：当前第46页\共有59页\编于星期六\10点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）转子串电阻起动。以下介绍Y－起动。当前第47页\共有59页\编于星期六\10点Y－起动：正常运行AZBYXC

起动ABCXYZ设：电机每相阻抗为当前第48页\共有59页\编于星期六\10点AZBYXC正常运行UPABCXYZ起动UP'（2）Y－起动应注意的问题：（1）仅适用于正常接法为三角形接法的电机。所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合Y－起动。当前第49页\共有59页\编于星期六\10点例4:三相异步电动机，电源电压=380V，三相定子绕组接法运行，额定电流IN=20A，启动电流Ist/IN=7，求：（1）接法时的启动电流Ist

（2）若启动时改为Y接法，求IstY（1）Ist=7IN=720=140A解：（2）IstY=Ist/3=140/3=47A当前第50页\共有59页\编于星期六\10点方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现反转。三、三相异步电动机的正、反转正转反转ABCM3~电源ABCM3~电源当前第51页\共有59页\编于星期六\10点制动方法：

1.抱闸：加机械抱闸四、三相异步电动机的制动反接制动时，定子旋转磁场与转子的相对转速很大。为限制电流，在制动时要在定子或转子中串电阻。即切割磁力线的速度很大，造成，引起。注意：3.能耗制动4.发电反馈制动2.反接制动：停车时，将电动机接电源的意两相反接，使电动机由原来的旋转方向反过来，以达制动的目的；当前第52页\共有59页\编于星期六\10点五、三相异步电动机的调速1.改变极对数有级调速。2.改变转差率无级调速调速方法：当前第53页\共有59页\编于星期六\10点3.改变电源频率(变频调速)

无级调速变频电源

可变

此种调速方法发展很快，且调速性能较好。其主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组成）。当前第54页\共有59页\编于星期六\10点电机拆卸一、拆卸皮带轮（联轴器）松脱锁紧螺钉，用拉码拉脱联轴器，如无松动感，则向锁紧螺钉口加入润滑油；如依然不动，则加热轴套再拉（须注意温度，以防变形）二、拆卸轴承盖及转子拆除风罩及通心缩紧螺栓，再用木锤向后端盖方向敲轴，致后端盖与机座分离三、拆除前端盖四、拆卸、清洗和检查轴承当前第55页\共有59页\编于星期六\10点电机装