任务三交流异步电动机认知与运行控制

知识要点三相异步电动机结构三相异步电动机工作原理三相异步电动机的等效电路三相异步电动机的启动、制动、调速原理单相异步电动机原理与分类任务三交流异步电动机认知与运行控制技能目标能正确安全的使用电工用具能正确完成三相异步电动机启动、制动、调速的安装接线与调试任务四

其他电机认知与运行控制任务三交流异步电动机认知与运行控制目录关联知识1三相异步电动机工作原理与结构

关联知识2三相异步电动机的等效电路关联知识3异步电动机的功率和电磁转矩关联知识4三相异步电动机的电力拖动关联知识5单相异步电动机技能训练1三相笼型异步电动机的参数测定技能训练2三相异步电动机定子串电阻降压启动

控制电路调试技能训练3三相电动机Y--Δ降压启动控制电路装

调技能训练4

三相异步电动机降压启动及反接制动控制电路装调技能训练5

异步电动机的工业实践应用1----车床技能训练6

异步电动机的工业实践应用2---铣床任务三交流异步电动机认知与运行控制1.1三相异步电动机的工作原理U2U1W2V1W1V2n1.1.1转动原理1、电生磁：三相对称绕组通往三相对称电流产生圆形旋转磁场。2、磁生电：旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。3、电磁力：转子载流（有功分量电流）体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转，将电能转化为机械能。关联知识1

三相异步电动机工作原理与结构

旋转磁场

图3-1表示最简单的三相定子绕组AX、BY、CZ，它们在空间按互差1200的规律对称排列。并接成星形与三相电源U、V、W相联。则三相定子绕组便通过三相对称电流：随着电流在定子绕组中通过，在三相定子绕组中就会产生旋转磁场。三相异步电动机定子接线

旋转磁场的形成

常用电参数（1）磁极对数p

三相异步电动机的磁极对数p和三相绕组的安排有关。当每相绕组只有一个线圈，绕组的始端之间相差1200空间角时，产生的旋转磁场具有一对极，即p=1；

当每相绕组为两个线圈串联，绕组的始端之间相差600空间角时，产生的旋转磁场具有两对极，即p=2；

同理，如果要产生三对极，即p=3的旋转磁场，则每相绕组必须有均匀安排在空间的串联的三个线圈，绕组的始端之间相差400空间角。极数p与绕组的始端之间的空间角

的关系为：（2）同步转速n

三相异步电动机旋转磁场的转速，常称为同步转速同步转速与电动机磁极对数p有关，它们的关系是：

由上式可知，同步转速决定于电流频率

和磁场的极数p，在我国，工频=50Hz。对某一异步电动机而言，

和p通常是一定的，所以同步转速是个常数。（3）转差率

转差率是异步电机的一个基本物理量，它反映电机的各种运行情况。转子未转动时，电机理想空载时，作为电动机，转速在范围内变化，转差率在0~1范围内变。

负载越大，转速越低，转差率越大；反之，转差率越小。转差率的大小能够反映电机的转速大小或负载大小。电机的转速为：

额定运行时，转差率一般在0.02～0.06之间，即电机转速接近同步转速。

同步转速与转子转速之差与同步转速的比值称为转差率，用s表示，即：1.2、三相异步电动机的分类与结构1.2.1三相异步电动机的分类

1、按三相异步电动机的转子结构形式

可分为笼型电动机和绕线式电动机。

2、按三相异步电动机的防护型式

可分为开启式（IP11）三相异步电动机、防护式三相异步电动机（IP22及IP23）、封闭式三相异步电动机（IP44）、防爆式三相异步电动机。

3、按三相异步电动机的安装结构形式

可分为卧式三相异步电动机、立式三相异步电动机、带底脚三相异步电动机、带凸缘三相异步电动机。

4、按三相异步电动机的绝缘等级

可分为E级、B级、F级、H级三相异步电动机。

5、按工作定额

可分为连续三相异步电动机、断续三相异步电动机、间歇三相异步电动机。、三相异步电动机的结构（一）定子部分1、定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成——导磁部分。2、定子绕组：放在定子铁心内圆槽内——导电部分。3、机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。（二）转子部分1、转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。2、转子绕组：1）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，形成一个多相对称短路绕组。2）绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。

包括端盖、风扇等。端盖除了起防护作用外，在端盖上改装有轴承，用以支撑转子轴。风扇则用来通风冷却。（三）其它部分按转子结构分：绕线型异步电动机笼型异步电动机下面是它主要部件的拆分图。

右图是一台三相笼型异步电动机的外形图。笼型转子铁心和绕组结构示意图三相绕线型转子结构图（一）异步电动机的铭牌数据三、三相异步电动机的铭牌数据及主要系列三相异步电动机型号Y112M-4额定功率50Hz额定功率4KW绝缘等级E级接法△温升60℃额定电压380V定额连续额定电流8.6A功率因数0.95额定转速1440r/min重量59Kg

年

月

编号

××电机厂电机上除了以上额定数据外，还表明了电机型号。Y(IP44)200L—8异步电机防护形式中心高铁心长度等级极数1.2.4三相笼型异步电动机绕组

笼型异步电动机绕组包括定子和转子绕组。其中，转子绕组为鼠笼绕组，是若干根导条在两端由端环短接而成.

定子绕组是一套三相对称绕组，它由绝缘导线按一定规律嵌入定子铁芯槽中制成。1.对交流绕组的基本要求（1）三相绕组必须对称。（2）线圈的组成应遵循电动势相加的原则，以获得尽可能大的线圈电动势和磁通势。（3）波形好。

（4）有足够的机械强度和绝缘强度，散热条件好。（5）制造简单、节省材料、工艺性好、维修方便。

2.交流绕组的分类（1）按相数可分为单相绕组和多相绕组。（2）按槽内层数可分为单层绕组和多层绕组。（3）按每极每相槽数可分为整数槽绕组和分数槽绕组。基本术语

1.极距τ

相邻磁极轴线之间沿定子内圆表面跨过的距离称为极距，用τ表示。

τ=Z/2p

2.电角度电角度=p×机械角度

3.槽距角α：相邻两槽轴线之间的电角度称为槽距角。

α=(p×360°)/Z

4.线圈（元件）线圈是构成交流绕组的基本单元。

5.线圈节距y1

（第一节距）一个线圈的两个有效边所间隔的距离称为线圈节距，用槽数表示。线圈节距等于极距（y1=τ）的绕组称为整距绕组;线圈节距大于极距（y1>τ）的绕组称为长距绕组;线圈节距小于极距（y1<τ）的绕组称为短距绕组。

6.每极每相槽数q

每个磁极下每相绕组有效边所占有的槽数，称为每极每相槽数，用q表示。

q=Z/2mp

7.相带每一磁极下，每相绕组所占有的电角度称为绕组的相带。图6-1相带分布情况三相单层绕组单层绕组的每个槽内只放置一个线圈边，整台电机的线圈总数等于定子槽数的一半。

1.三相单层同心式绕组

同心式绕组是由几何尺寸和节距不等的线圈连成同心形状的线圈组构成。

现以一台三相单层绕组，定子槽数Z=24，磁极数2p=2，每相支路数2a=2的三相交流电机为例。三相单层同心式绕组展开图（A相）三相单层链式绕组单层链式绕组是由形状、几何尺寸和节距都相同的线圈构成，每个线圈都像链条上的一个个环，故称为链式绕组。以定子槽数为24，磁极数为4，每相支路数为1的三相异步电动机定子绕组为例。三相单层链式绕组展开图（A相）三相单层交叉式绕组由两组大小线圈交叉布置，故称交叉式绕组。以一台Z=36，2p=4，2a=2的三相交流电机为例。三相单层交叉式绕组展开图（A相）1.2.5三相绕组之间的接法定子绕组作用：建立旋转磁场，进行能量转换的核心部件。

1.定子接线接线是指在额定运行时，三相异步电动机定子三相绕组有星形或三角形联结两种。具体采用哪种接线，视额定电压和电源电压的配合情况而定，取决于相绕组能承受220V的电压设计值。

例如，一台相绕组能承受220V电压的三相感应电动机，铭牌上额定电压标有220／380V、D／Y连接，这时需采用什么连接方式视电源电压而定。若电源电压为220V，则用三角形连接，380V则用星形连接。这两种情况下，每相绕组实际上都只承受220V电压。国产Y系列电动机接线端的首端用U1、V1、W1表示，末端用U2、V2、W2表示，其星形、三角形连接如图7-4所示。三相引出线在接线盒内的接法(a)星形连接；

(b)三角形连接

接法：接线盒定子三相绕组的联接方法。通常V1W2U1W1U2V2U2U1W2V1V2W1U1V1W1W2U2V2W2U2V2V1W1U1Y联结W1U1V1W2U2V2

联结

1.2.6定于绕组绝缘结构

1）电机绝缘等级

2）定子绕组的匝间绝缘

3）槽绝缘

4）定子绕组层间和相间绝缘

5）槽楔

三相异步电动机的电磁关系与变压器类似之处：1)变压器原、副绕组是与同一主磁通

相交链，异步电动机中定子和转子绕组与同一旋转磁通

相交链。因此异步电动机中定子和转子绕组相当于变压器的原、副绕组。2）变压器：

变化

eU1

E1=4.44fN1

异步机：

旋转

eU1

E1=k4.44fN1

(k<1)

3）变压器：I2

增大

I1增大，以保持

基本不变，以达到传递能量的目的。

异步机：当负载增加时，转子电流I2

增大

I1增大，以保持

基本不变，以达到传递能量的目的。

关联知识2

三相异步电动机的等效电路

三相异步电动机与变压器的不同之处：1）变压器是静止的。而异步机是旋转的。2）变压器的磁路是无气隙的。而异步机中的定子和转子之间是有不大的气隙。3）变压器中原、副绕组的感应电动势是同频率的。而异步机中转子感应电动势的频率是随转子转速改变的。2.1、空载电流和空载磁动势异步电动机空载运行时的定子电流称为空载电流。2.2、空载时的定子电压平衡关系

与变压器一样，根据基尔霍夫电压定律，可列出空载时定子每相电压方程式：同样也有：

根据上两式，可以作出空载时等效电路。

尽管异步电动机的电磁关系与变压器相似，但它们之间还是有差别的：1）主磁场性质不同：异步电动机为旋转磁场，变压器为脉动磁场。4）由于存在气隙,异步电动机漏抗较变压器的大。5)异步电动机通常采用短距和分布绕组,计算时需考虑绕组系数,变压器则为整距集中绕组,可认为绕组系数为1。2.3.1负载运行时的电磁关系2.3三相异步电动机的负载运行2.3.2转子绕组各电磁量一、转子电动势的频率感应电动势的频率正比于导体与磁场的相对切割速度,故转子电动势的频率为:转子不转时,理想空载时,二、转子绕组的感应电动势转子旋转时的感应电动势:转子不转时的感应电动势:二者关系为:三、转子绕组的漏阻抗电抗与频率成正比,转子旋转时转子漏电抗:二者关系:转子绕组的漏阻抗:四、转子绕组的电流转子绕组为闭合绕组,转子电流为转子不转时转子漏电抗:当转速降低时,转差率增大,转子电流也增大.五、转子绕组的功率因数转子功率因数与转差率有关,当转差率增大时,转子功率因数则减小。六、转子旋转磁动势转子绕组流过三相或多相对称电流时产生圆形旋转磁动势.1)幅值2)转向转子电流相序与定子旋转磁动势方向相同,转子旋转磁动势的方向与转子电流相序一致.转子旋转磁动势相对定子的速度为

可见,无论转子转速怎样变化,定、转子磁动势总是以同速、同向在空间旋转，两者在空间上总是保持相对静止。2.3.2磁动势平衡方程磁动势的平衡方程为：可以改写为：写成磁动势幅值公式：2.3.4电动势平衡方程根据基尔霍夫电压定律可写出定、转子侧电动势平衡方程：一、功率转换过程和功率平衡方程式异步电动机的功率和损耗有：输入功率定子铁损电磁功率定子铜损转子铜损输出功率机械功率关联知识3

异步电动机的功率和电磁转矩

功率平衡方程式两个重要关系式

可见，从气隙传递到转子的电磁功率分为两部分，一小部分变为转子铜损耗，绝大部分转变为总机械功率。转差率越大，转子铜损耗就越多，电机效率越低。因此正常运行时电机的转差率均很小。二、转矩平衡方程式3）由电机所拖动的负载的反作用转矩T2。以上公式也可以表示为：当电动机稳定运行时，作用在电动机转子上有三个转矩。1）使电动机旋转的电磁转矩Tem。2）由电机的机械损耗和附加损耗引起的空载制动转矩T0。显然：Tem

=T0+T2

电磁转矩从转子方面看，它等于总机械功率除以转子机械角速度；从定子方面看，它又等于电磁功率除以同步机械角速度。4.1三相异步电动机的工作特性

三相异步电动机的工作特性是指电源电压、频率均为额定值的情况下，电动机的定子电流、转速(或转差率)、功率因数、电磁转矩、效率与输出功率的关系。

定子电流特性

转速特性n

转矩特性T

功率因数特性

效率特性ƞ

关联知识4

三相异步电动机的电力拖动

异步电动机的工作特性

4.2

三相异步电动机的机械特性

三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩Tem之间的关系，即n=f(Tem)。也可由转矩特性曲线表示，即Tem=f(s)。4.2.1固有机械特性三相异步电动机的固有机械特性是指在额定电压和额定频率下，按规定的方式接线，定、转子不外接电阻时的转矩与转差率之间的关系。

BH

异步电动机的固有机械特性（s=f(Tem)）4.2.2人为机械特性三相异步电动机的人为机械特性是指人为地改变电源参数或电动机参数而得到的机械特性。常见的人为机械特性有：

a、降低定子电压时的人为机械特性；b、转子电路串接对称电阻时的人为机械特性；c、定子电路串接对称电抗或电阻时的人为机械特性。降低定子端电压的人为特性感应电动机降低电压时的人为特性转子回路串对称三相电阻的人为特性

转子串接对称电阻时的人为特性

4.3三相异步电动机的起动三相笼型转子三相异步电动机的起动1.直接启动

直接起动是最简单的起动方法。起动时用刀开关、电磁起动器或接触器将电动机定子绕组直接接到电源上，其接线图如下所示：2.降压起动

降压起动是指电动机在起动时降低加在定子绕组上的电压，起动结束时加额定电压运行的起动方式。降压起动的方法有以下几种。

（1）定子串接电抗器或电阻的降压起动（2）星形—三角形(Y—△)降压起动

起动时定子绕组接成Y形，运行时定子绕组则接成△形。对于运行时定子绕组为Y形的笼型异步电动机则不能用Y—△起动方法。 Y—△起动时，定子绕组承受的电压只有做三角形联结时的

，起动电流为直接起动时的起动电流

，而起动转矩也未直接起动时的

。Y—△起动方法简单，价格便宜，因此在轻载起动条件下，应优先采用。我国采用Y—△起动方法的电动机额定电压都是380V，绕组是△接法。1.转子串联电阻起动

在转子回路中串入多级对称电阻。启动时，随着转速的升高，逐级切除启动电阻。使整个启动过程有较大的加速转矩，并使启动过程比较平滑。①优点：只要在转子回路串入适当的电阻，既可减少启动电流，又可增加启动转矩。②适用条件：电动机在重载情况下的启动场合。

4.3.2三相绕线型异步电动机的起动转子电路串电阻起动的特点:

若R2选得适当，转子电路串电阻起动既可以降低起动电流，又可以增加起动转矩。常用于要求起动转矩较大的生产机械上。2.转子串频敏变阻器起动绕线转子感应电动机采用转子串接电阻起动时，若想在起动过程中保持有较大的起动转矩且起动平稳，则必须采用较多的起动级数，这必然导致起动设备复杂化。为了解决这个问题，可以采用转子串接频敏变阻器起动。频敏变阻器是一个铁损耗很大的三相电抗器。从结构上看，它好像一个没有二次绕组的三相心式变压器，它的铁心是用较厚的钢板叠成的，三个绕组分别绕在三个铁心柱上并作星形连接，然后接到转子滑环上，如下图所示。直流铁心电路

绕线转子感应电动机转子串接频敏变阻器的起动(a)接线图；

(b)等效电路；

(c)机械特性

4.4三相异步电动机的反转交流

从三相异步电动机的工作原理可知，电动机的旋转方向取决于定子旋转磁场的旋转方向。因此只要改变旋转磁场的旋转方向，就能使三相异步电动机反转。下图是利用控制开关SA来实现电动机正、反转的原理线路图。当SA向上合闸时，L1接U相，L2接V相，L3接W相，电动机正转。当SA向下合闸时，L1接V相，L2接U相，L3接W相，即将电动机任意两相绕组与电源接线互调，则旋转磁场反向，电动机跟着反转。

三相异步电动机正、反转控制原理线路图4.5三相异步电动机的制动

电动机实现减速和停止的运行属于制动状态。制动目的：①使电力拖动系统快速停车；②使电力拖动系统尽快减速；③使位能性负载有稳定的下放速度。制动方法：

制动方法机械制动电气制动能耗制动反接制动发电反馈制动所谓调速，就是指电动机在同一负载下能得到不同的转速.异步电动机的调速原理:

由转速公式得出

4.6三相异步电动机的调速异步电动机的调速可分以下三大类：(1)改变定子绕组的磁极对数p，称为变极调速；(2)改变供电电源的频率f1，称为变频调速；(3)改变电动机的转差率s，其方法有改变电压调速、绕线式电动机转子串电阻调速和串级调速

4.6.1变极调速

在电源频率不变的条件下，改变电动机的极对数，电动机的同步转速就会发生变化，从而改变电动机的转速。若极对数减少一半，同步转速就提高一倍，电动机转速也几乎升高一倍。注意：变极前后，三相绕组的相序发生改变，为保证电动机的转向不变，须对调定子两相绕组的出线端。三相四极电动机定子U相绕组（4极）三相两极电动机定子U相绕组（2极）

连接方式:异步电动机Y/YY变极调速接线

异步电动机Y/YY变极调速异步电动机△/YY变极调速接线接线4.6.2变频调速

三相异步电动机的同步转速为

。因此，改变三相异步电动机的电源频率，可以改变旋转磁场的同步转速，达到调速的目的。

f=50Hz逆变器M3~整流器f1、U1可调+–~1.电压随频率调节的规律

连续调节频率可平滑的调节转速，但单一的调节频率将导致电动运行性能的恶化。异步电动机有以下关系式：

若U1不变，f1与Φ1成反比。如果f1下降，则Φ1增加，使磁路过饱和，励磁电流迅速上升，铁损增加，电动机效率降低，也使功率因数减小。为此，频率与电压同时调节。一般认为，变频调速时，保持过载能力不变，运行性能较理想。保持不变，即恒转矩负载：=常数；恒功率负载：=常数。

电动机的额定频率ƒN为基准频率，简称基频，在生产实践中，变频调速时电压随频率的调节规律是以基频为分界线的，于是分以下两种情况：（1）基频以下的恒磁通变频调速

为了保持电动机的负载能力，应保持气隙磁通Φm不变，这就要求降低供电频率的同时降低感应电动势，保持E1/f1=常数，即保持电动势与频率之比为常数进行控制。这种控制又称为恒磁通变频调速，属于恒转矩调速方式。

当电动机在额定转速以下调速时，最大电磁转矩将下降。为了保持电动机的过载能力，可采用电压补偿的方法。即随着f1的降低，适当提高U1，以补偿r1上的压降，等效地满足E1/f1=常数，以达到维持最大电磁转矩不变的目的。基频向下变频调速时的机械特性（2）基频以上的恒功率变频调速频率由额定值f1N向上增大，但电压U1受额定电压U1N的限制不能再升高。所以从基频往上调速时，只升高f1，保持U1=U1N不变，此时气隙每极磁通Φm减小，最大电磁转矩Tm和启动转矩Tst均随频率f1的增高而减小，电动机的过载能力下降，但因为转速上升了，根据P=

，所以属于恒功率调速。恒功率与恒转矩变频调速时的机械特性2.变频调速的优、缺点：优点：调速范围广，平滑性好。缺点：价格比较贵。4.6.3变转差率调速

改变定子电压调速，转子电路串电阻调速和串级调速都属于改变转差率调速。这些调速方法的共同特点是在调速过程中都产生大量的转差功率。前两种调速方法都是把转差功率消耗在转子电路里，很不经济，而串级调速则能将转差功率加以吸收或大部分反馈给电网，提高了经济性能。1.改变定子电压调速

降低定子电压调速机械特性TL1：恒转矩负载特性；TL2：风机类负载特性2．转子串电阻调速转子串电阻调速机械特性3.串级调速

所谓串级调速，就是在异步电动机的转子回路串入一个三相对称的附加电动势

，其频率与转子电动势

相同，改变

的大小和相位，就可以调节电动机的转速，是适用于绕线转子异步电动机。

有两种方法：(1)低同步串级调速(2)超同步串级调速

串级调速性能比较好，过去由于附加电势

的获得比较难，长期以来没能得到推广。近年来，随着晶闸管技术的发展，串级调速有了广阔的发展前景。现已日益广泛用于水泵和风机的节能调速，应用于不可逆轧钢机、压缩机等很多生产机械。例题

三相笼型异步电动机:=110kW，定子Δ联结，额定电压=380V，额定转速=740r/min，额定效率=86%，额定功率因数cos=0.82，起动电流倍数=6.4，起动转矩倍数=1.8试求:(1)直接起动时的起动电流和起动转矩;(2)若供电变压器允许起动电流限定在480A以内，负载转矩

为750N·m时，问能否采用Y-Δ降压起动方法起动?Y-Δ降压起动时，虽然起动转矩大于负载转矩，但是起动电流超过变压器允许的起动电流，所以不能采用Y-Δ降压起动方法起动。关联知识5单相异步电动机

单相异步电动机就是指用单相交流电源供电的异步电动机。单相异步电动机具有结构简单、成本低、噪声小、运行可靠等优点，因此，广泛应用在家用电器、电动工具、自动控制系统等领域5.1单相异步电动机基本工作原理5.1.1一相定子绕组通电的异步电动机

(a)正半周

(b)负半周(c)脉振磁势变化曲线

单相绕组通电时的脉振磁场5.1.2单相异步电动机的机械特性单相异步电动机的T-s曲线其机械特性具有下列特点：

(1)当转子转动时，n=0，

，T=+=0，表明单相异步电动机一相绕组通电时无起动转矩，不能自行起动。

(2)旋转方向不固定时，由外力矩确定旋转方向，并一经起动，就会继续旋转。当n＞0，T＞0时机械特性在第一象限，电磁转矩属拖动转矩，电动机正转运行。当n＜0，T＜0时机械特性在第二象限，T仍是拖动转矩，电动机反转运行。

(3)由于存在反向电磁转矩起制动作用，因此，单相异步电动机的过载能力、效率、功率因数较低。5.2单相异步电动机的起动方法

在定子上安放具有空间相位相差90°的两套绕组，然后通入相位相差90°的正弦交流电，那么就能产生一个像三相异步电动机那样的旋转磁场，实现自行起动。常用的方法有分相式和罩极式两种这里仅单相分相式异步电动机。

分相式单相异步电动机起动的必要条件为：(1)定子具有空间不同相位的两套绕组；

(2)两套绕组中通入不同相位的交流电流。

a)单相电阻分相起动异步电动机

单相电阻分相起动异步电动机的定子上嵌放两单相异步个绕组，副绕组(辅助绕组)中串一个离心开关。开关作用是当转速上升到80%的同步转速时，断开副绕组使电动机运行在只有主绕组工作的情况下，为了使起动时产生起动转矩，通常可取两种方法：

(1)副绕组中串入适当电阻；(2)副绕组采用的导线比主绕组截面细，匝数比主绕组少。b)单相电容分相起动异步电动机

单相电容分相起动异步电动机的电路，如下图所示，当副绕组中串联一个电容器和一个开关时，如果电容器容量选择适当，则可以在起动时通过副绕组的电流在时间和相位上超前主绕组电流90°电角，这样在起动时就可以得到一个接近圆形的旋转磁场，从而有较大起动转矩。电动机起动后转速达到75%～85%同步转速时副绕组通过开关自动断开，主绕组进入单独稳定运行状态。

单相电容分相起动异步电动机

若单相异步电动机辅助绕组不仅在起动时起作用，而且在电动机运转中也长期工作，则这种电动机称为单相电容运转异步电动机，单相电容运转异步电动机实际上是一台两相异步电动机，其定子绕组产生的气隙磁场较接近圆形旋转磁场。因此，其运行性能较好，功率因数、过载能力比普通单相分相式异步电动机好。电容器容量选择较重要，对起动性能和影响较大。如果电容量大，则起动转矩大，而运行性能下降。反之，则起动转矩小，运行性能好。综合以上因素，为了保证有较好运行性能，单相电容运转异步电动机的电容比同功率单相电容分相起动异步电动机电容容量要小，起动性能不如单相电容起动异步电动机。

c)单相电容运转异步电动机d)单相双值电容异步电动机(单相电容起动及运转异步电动机)

如果想要单相异步电动机在起动和运行时都能得到较好的性能，则可以采用将两个电容并联后再与副绕组串联的接线方式，这种电动机称为单相电容起动和运转电动机。

单相电容运转异步电动机关联知识6

电气控制系统识图基础

为了清晰地表达电气控制线路的组成和工作原理，便于系统的安装、调试、使用和维修，将电气控制系统中的各电气元件用一定的图形符号和文字符号表示，再将连接情况用一定的图形表达出来，这种图形就是电气控制系统图。

电气控制系统图一般有三种：电气原理图、电气布置图和安装接线图。6.1图形符号和文字符号1.图形符号

图形符号通常用于图样或其它文件，用以表示一个设备或概念的图形、标记或字符。图形符号通常有基本符号(例如“—”表示直流)、一般符号(例如一般电阻、电容符号)和明细符号(表示某一具体的电器符号，例如可变电阻、电解电容符号)。2．文字符号

文字符号用于电气技术领域中技术文件的编制，表示电气设备、装置和元件的名称、功能、状态和特征。它分为基本文字符号和辅助文字符号。基本文字符号又分为单字母符号和双字母符号，单字母符号表示电气设备、装置和元器件的大类，如K为继电器类元件；双字母符号由一个表示大类的单字母与另一个表示期间某些特性的字母组成，例如KA表示中间继电器，KM表示接触器。辅助文字符号表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、状态和特征，如“RD”表示红色，“L”表示限制等。6.2绘制规则1．电气原理图

电气原理图是用图形符号和项目代号表示电路各个电器元件连接关系和工作原理的图。绘制电气原理图时不必考虑电器元件的大小及安装位置。电气原理图结构简单，层次分明，关系明确，适用于分析研究电路的工作原理，而且还可作为其它电气图的依据，在设计部门和生产现场得到了广泛应用。2．电器布置图

电器元件布置图主要表明机械设备上和电气控制柜上所有电气设备和电器元件的实际位置，是电气控制设备制造、安装和维修必不可少的技术文件。3．安装接线图

接线图主要用于安装接线、线路检查、线路维修和故障处理。它表示了设备电控系统各单元和各元器件间的接线关系，并标出所需数据，如接线端子号、连接导线参数等，实际应用中通常与电气原理图、电气布置图一起使用。技能训练1三相笼型异步电动机的参数测定

1、实践内容1.1测量定子绕组的冷态电阻；1.2判定定子绕组的首末端；1.3空载参数测定；1.4短路参数测定；2、主要设备工具2.1直流稳压电源；2.2交流功率、功率因数表2个（cosφ=1，V=150U、600U，I=5A）；2.3直流电压表（75V、125V、500V）、安培表（5A，3个；0.5A，1个）；2.4可调电阻10欧；2.5三相调压器15千伏安；2.6温度计；2.7三相笼型异步电动机—测功机。3、方法及步骤

3.1测量定子绕组的直流电阻

3.2判定定子绕组的首末端

3.3空载参数测定

3.4短路参数测定技能训练2三相异步电动机定子串电阻降压启动控制

电路调试

1、实践内容

三相异步电动机串电阻降压启动控制元器件选择与电路安装调试；2、主要设备工具

2.1电气元件

2.2工具

2.3仪表

2.4器材3、方法及步骤

1．绘制并读懂串联电阻降压启动自动控制线路电路图，给线路元件编号，明确线路所用元件及作用。2．按配置所用电器元件并检验型号及性能。3．依据图原理图，在控制板上按布置图安装电器元件，并标注上醒目的文字符号。4．按接线图进行板前明线布线和套编码套管5．检查控制板布线的正确性。6．安装电动机。7．连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线。8．连接电源、电动机等控制板外部的导线。9．自检。检查主电路时，可以手动来代替受电线圈励磁吸合时的情况进行检查。检查控制电路时，利用万用表的电阻档或数字式万用表的蜂鸣器检测接触器线圈电阻、触点的通断情况、时间继电器线圈的电阻，延时触点的通断情况以及按钮动合、动断触点等。10．通电试车。接电前必须征得教师同意，并由教师接通电源和现场监护。做好线路板的安装检查后，按安全操作规定进行试运行，即一人操作，一人监护。4、注意事项1．主电路两个交流接触器不能换相，否则会出现全压运行时电动机反转。2．时间继电器在全压运行时要断电，以便延长时间继电器的使用寿命。技能训练3三相电动机Y--Δ降压启动控制电路装调1、实践内容

三相电动机Y--Δ降压启动控制元器件选择与电路安装调试。2、主要设备工具

2.1电器元件

2.2工具

2.3仪表

2.4器材3、方法及步骤

1．绘制并读懂星三角转换降压启动自动控制线路电路图，给线路元件编号，明确线路所用元件及作用。

2．按配置所用电器元件并检验型号及性能。

3．在控制板上按布置图安装电器元件，并标注上醒目的文字符号。

4．进行板前明线布线和套编码套管。板前明线布线的工艺要求。

5．检查控制板布线的正确性。

6．安装电动机。

7．连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线。

8．连接电源、电动机等控制板外部的导线。

9．通电试车。4注意事项

（1）电动机必须安放平稳，以防止在可逆运转时产生滚动而引起事故，并将其金属外壳可靠接地。进行星形—三角自动降压启动的电动机，必须是有6个出线端子且定子绕组在△接法时的额定电压等于380V。

（2）要注意电路星形—三角自动降压启动换接，电动机只能进行单向运转。Y－△降压启动电路，只适用于△形接法的异步电动机。进行Y－△启动接线时应先将电动机接线盒的连接片拆除，必须将电动机的6个出线端子全部引出。

（3）接线时要注意电动机的三角形接法不能接错，应将电动机定子绕组的U1、V1、W1通过KM2接触器分别与W2、U2、V2相连，否则会造成主电路短路事故。

（4）接线时，不能将接触器的辅助触点进行互换，否则会造成电路短路等事故。

（5）接线时应特别注意电动机的首尾端接线相序不可有错，如果接线有错，在通电运行会出现启动时电动机正转，运行时电动机反转，导致电动机突然反转电流剧增烧毁电动机或造成掉闸事故。技能训练4三相异步电动机降压启动及反接制动控

制电路装调1、实践内容

三相异步电动机的制动控制电路控制元器件选择与电路安装调试；2、主要设备工具

2.1电器元件

2.2工具

2.3仪表

2.4器材3、方法及步骤

1．读懂时间继电器控制的反接制动电路原理图，给线路元件编号，明确线路所用元件及作用。

2．按配置所用电器元件并检验型号及性能。

3．在控制板上按布置图安装电器元件，并标注上醒目的文字符号。

4．进行板前明线布线和套编码套管，操作者应画出实际

接线图，并接线。

5．检查控制板布线的正确性。

6．安装电动机。

7．连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线。

8．连接电源、电动机等控制板外部的导线。

9．自检。

10．通电试车。4、注意事项

1．两接触器用于联锁的常闭触点不能接错，否则会导致电路不能正常工作，甚至有短路

2．速度继电器的安装要求规范，正反向触点安装方向不能错，在反向制动结束后及时切断反向电源，避免电动机反向旋转。

3．在主电路中要接入制动电阻来限制制动电流技能训练5异步电动机的工业实践应用1----车床1、实践内容

C6140车床电气控制线路运行分析与调试2、主要设备工具

2.1电器元件

2.2工具

2.3仪表

2.4器材3、

CA6140型车床主要结构及运行方式

3.1机床的结构

3.2车床的运动形式

3.3主运动4、电力拖动的特点及控制要求1、主轴电机一般选用三相笼型异步电动机。为满足螺丝加工要求，主运动和进给运动采用同一台电机拖动，为满足调速要求，只用机械调速，不进行电气调速。2、主轴要能够正反转，以满足螺丝加工要求。3、主轴电机的启动、停止采用按钮操作。4、溜板箱的快速移动，应由单独的快速移动电动机来拖动并采用点动控制。5、为防止切削过程中刀具和工件温度过高，需要用切削液进行冷却，因此要配有冷却泵。6、电路必须有过载、短路、欠压、失压保护。5、电气控制线路分析