电机与拖动技术项目化教程 课件 项目二　三相异步电动机的应用与维护

三相异步电机的原理与结构TheFunctionandStructureofThreePhaseAsynchronousMotors三相异步电机的旋转原理NS三相异步电机的旋转原理旋转磁场的产生principle对称三相绕组通入三相交流电产生方法实现方法ABCXYZCBAit分析规定：电流I为正时，从首端流入、末端流出；为负时从首端流出、末端流入1NS1232NS3NS44NS55NS6NS6旋转磁场的分析principleABCXYZCBAit分析规定：电流I为正时，从首端流入、末端流出；为负时从首端流出、末端流入1NS1232NS3NS44NS55NS6NS6旋转磁场的分析principle三相异步电机工作原理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。1磁生电旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。2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。3U2U1W2V1W1V2nprinciple三相异步电动机的结构作用：产生旋转磁场主要组成：定子铁心、定子绕组等部分组成。三相异步电动机的定子三相异步电动机的定子绕组三相绕组由三个彼此独立的绕组组成，且每个绕组又由若干线圈连接而成。每个绕组即为一相，每个绕组在空间相差120°电角度。线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制。U1V1W1U2V2W2（a）星形连接（b）三角形连接定子绕组的联结示意图作用：产生转动力矩主要组成：转子铁心、转子绕组等部分组成。三相异步电动机的转子转子铁芯转子绕组三相异步电动机的转子绕组笼型转子绕线型转子按转子结构分：绕线型异步电动机鼠笼型异步电动机三相异步电动机的分类大小均匀，为机械条件所能允许达到的最小值。一般仅为0.2mm～1.5mm。气隙太大，电动机运行时的功率因数降低；气隙太小，使装配困难，运行不可靠。气隙其它部分端盖、风扇、接线盒等。三相异步电动机的其它组成三相异步电动机的铭牌产品型号接法额定电压额定电流额定功率效率功率因数额定转速频率绝缘等级防护等级额定工作制三相异步电动机的铭牌1.型号

磁极数(极对数p=2)例如：Y132M－4

用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。机座长度代号机座中心高（mm）三相异步电动机产品名称异步电动机绕线型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、JQO三相异步电动机的铭牌2.接法定子三相绕组的联接方法。通常U2U1W2V1V2W1W2U2V2V1W1U1V1W2U1W1U2V2W1U1V1W2U2V2接电源W1U1V1W2U2V2接电源接线盒星型联接三角型联接3.额定电压例如：380/220V、Y/Δ是指线电压为380V时采用Y联结；线电压为220V时采用Δ联结。注意：电动机的运行电压不能高于或低于额定值的5%电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。三相异步电动机的额定电压有380V，3000V,及6000V等多种。三相异步电动机的铭牌4.额定电流例如：Y/Δ6.73/11.64A

表示星形联结下电机的线电流为6.73A；三角形联结下线电流为11.64A。两种接法下相电流均为6.73A。电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。三相异步电动机的铭牌

5.额定功率与效率

额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率P2，它不等于从电源吸取的电功率P1。笼型电机

=72~93％效率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率P2与从电源吸取的电功率P1的比率。6.功率因数

功率因数是指电机的有功功率对视在功率的比值。三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为0.7~0.9。空载时功率因数很低，只有0.2~0.3。额定负载时，功率因数最高。

三相异步电动机的铭牌

7.额定转速与额定频率额定转速是指电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。8.绝缘等级

指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分为A、E、B、F、H五级。分为三种基本方式：连续运行（S1）、短时运行（S2）和断续运行（S3）。10.

额定工作制

额定频率是指电机使用的交流电源的频率。表示电动机外壳防护的方式，两位数字分别代表了防止固体及液体异物的等级。9.

防护等级三相异步电机的转速与转向SpeedandDirectionofThree-PhaseAsynchronousMotor旋转磁场的转向与转速principle取决于三相电流的相序。旋转磁场方向：U1V1W1

与三相电流的相序：L1→

L2→

L3一致。U1U2V1V2W2W1L1L2L3U1U2V1V2W1W2i2i1i3i1i2ImOti3旋转磁场的转向与转速principle如何改变旋转磁场的旋转方向？L1L2L3U1U2V1V2W1W2i2i1i3L1L3L2U1U2V1V2W1W2i3i1i2U1V1W1U1V1W1U1V1W1U1V1W1交换任意两根电源线改变电流相序旋转磁场的转向与转速principle▲极对数（p）的概念：以Y型接法为例，当每相绕组只有一个线圈时，按右下图放入定子槽内，合成的旋转磁场只有一对磁极，则极对数为1。即p=1。U1U2V1V2W2W1L1L2L3U1U2V1V2W1W2i2i1i3旋转磁场的转向与转速principle以Y型接法为例，将每相绕组都改用两个线圈串联组成。按下图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。即p=2

i3W2V4U1V1W1U2V2W3U3U4V3W4i1i2U1U2U3U4V4V2V3W4W1W2W3L1L2L3V1旋转磁场的转向与转速principleU1U2V1V2W2W1ωt=0ωt=π/2U1U2V1V2W2W1U1U2V1V2W2W1ωt=πωt=3π/2U1U2V1V2W2W1ωt=2πU1U2V1V2W2W1iuivImOωtiw2π0π/2π3π/2P=1旋转磁场的转向与转速principle电流变化一周→旋转磁场转一圈电流每秒钟变化50周→旋转磁场转50圈→旋转磁场转3000圈电流每分钟变化(50×60)周p=1

时：旋转磁场的转向与转速principleiuivImOωtiw2π0π/2π3π/2P=2ωt=

0U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3NNSSωt=π/2U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3NNSSωt=

3π/2U1U2U3U4W3W2W4W1V4V1V2V3NNSSωt=πU1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3NNSSωt=

2πU1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3NNSS旋转磁场的转向与转速principle电流变化一周→旋转磁场转半圈电流每秒钟变化50周→旋转磁场转25圈→旋转磁场转1500圈电流每分钟变化(50×60)周p=2时：旋转磁场的转向与转速principle600pfn=min）r/(

p123456n0/(r/min)300015001000750600500f=50Hz时,不同极对数时的同步转速如下:p为任意值时，三相异步电动机的旋转磁场的转速（同步转速）为：转子的转向与转速principleNS转子旋转方向与旋转磁场旋转方向一致改变旋转磁场方向就能改变电机旋转方向任意调换三相异步电机的两根进线，就能改变电源相序，改变电机的旋转方向旋转磁场的转向与转速principle①转子转速n=磁场转速n0②转子转速n>磁场转速n0②转子转速n<磁场转速n0电机降速电机降速负载适当时，电机匀速运行旋转磁场的转向与转速principle转差率（S）：同步转速与转子转速之差与同步转速的比值。转子未转动时，n=0，s=1；电机理想空载时，n≈n0，s≈0。作为电动机，转速在0~n0范围内变化，转差率在0~1范围内变。三相异步电机的运行状态principle状态发电机电动机电磁制动实现外力使电机快速旋转定子绕组接对称电源外力使电机沿磁场反方向旋转电磁转矩制动驱动制动能量关系机械能转变为电能电能转变为机械能电能和机械能变成内能旋转磁场的旋转方向取决于三相电流的相序，改变电流相序就能改变旋转磁场的旋转方向；旋转磁场的转速也叫同步转速，可用公式表示为：n0=60f/p；电机的旋转就是电机转子的旋转，它的方向与磁场旋转方向一致；电机对的旋转速度与同步转速的差异可以用转差率来表示，转差率等于同步转速与转子转速之差与同步转速的比值。三相异步电动机的运行原理与工作特性Theoperatingprincipleandcharacteristicsofthree-phaseasynchronousmotorsReview三相异步电机的运行原理变压器三相异步电机原理电磁感应原理电磁感应原理能量传递一次绕组二次绕组定子绕组转子绕组磁场脉动磁场旋转磁场输出电功率机械功率静止的异步电机当转子未转动时，电机物理量的分析与变压器分析方法一致。principle定子绕组感应电动势定子绕组内磁通定子绕组感应电动势O

tiO定子绕组系数定子每相绕组匝数principle转子绕组感应电动势nprinciple转子绕组感应电动势转子绕组感应电动势转子绕组系数转子每相绕组匝数principle转子的等效电路E2~X2R2I2转子每相绕组的漏电抗转子每相绕组电阻转子每相绕组电流:转子电路的功率因数为：principle转子的等效电路常数常数启动时：很大很低正常运行时：空载运行时：较高转子回路开路很低

principle三相异步电机的