《电机技术应用》课件 2.1.2 异步电动机原理和铭牌

异步电动机的原理和铭牌异步电动机简介

异步电机是交流电机的一种，主要用作电动机，拖动各种生产机械，有单相和三相之分。三相异步电动机在国民经济各行各业应用极广，单相异步电动机功率较小，主要用在家用电器和自动装置中。

U2U1W2V1W1V2n原理电生磁三相对称绕组通入三相对称电流产生圆形旋转磁场。磁生电旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。电磁力转子电流与定子磁场作用产生电磁力，形成电磁转矩，驱动电动机旋转。原理

机械负载旋转起来对称定子三相绕组通入对称三相电流旋转磁场（磁场能量）

磁感线切割转子绕组

转子绕组中产生e和

i

转子绕组在磁场中受到电磁力的作用

转子旋转起来

三相交流电能电磁转矩感应

相当于变压器的原边

相当于变压器的副边方向的确定n1n1NS①

用右手定则判断转子绕组中感应电流的方向。②

用左手定则判断转子绕组受到的电磁力的方向。③

电磁力→电磁转矩T。④

T与n1同方向。×××××旋转磁场的产生

三相异步电动机的定子，三相定子绕组对称放置在定子槽中，即三相绕组首端U1、V1、W1（或末端U2、V2、W2）的空间位置互差120°。对称的三相电流通入对称的三相绕组中，它们的合成磁场就是一个旋转磁场！！！这个结论怎么得到的呢？？旋转磁场的产生

t=00

AXBYZCNS

t=1200

AXBYZCNS

显然，电流变化120°，电动机的气隙磁场在空间的位置也随之旋转了120°。i1

i2

i3Im

tOi1P=1（2级旋转磁场）旋转磁场的产生AVBYZCAVBYZCNS

t=240O

t=360O

NS

电流随时间变化一周，电动机的气隙磁场在空间的位置也顺时针旋转了360°。i1

i2

i3Im

tOi1P=1（2级旋转磁场）旋转磁场的产生

只要三相异步机的对称三相定子绕组中通入对称三相交流电，就会在定子和转子之间的气隙中产生一个随时间、空间、位置不断变化的旋转磁场。i

变化一周

i每秒钟变化50周i每分钟变化(50×60)周

→旋转磁场转一圈→旋转磁场每秒钟转50圈→旋转磁场每分钟转3000圈P=1，f=50Hz时极对数和转速的关系

电流变化360°时，四极电动机的旋转磁场才旋转180°。显然，四极旋转磁场的转速是二极电机的1/2。P=2（4级旋转磁场）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n1f=50Hz时怎样改变转子的转向?顺时针方向旋转3~M3~UVW3~M3~UVW逆时针方向旋转改变相序L1L2L3L1L2L3转差率当转子静止时，n=0，转差率s=1；当转子转速接近同步转速(空载运行)时，转差率s=0；作为异步电动机，转差率在0＜s＜1范围内变化。转差率转差率

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。转差率

额定运行时，转差率一般在0.01-0.06之间，即电机转速接近同步速。机械能转变为电能电能和机械能变成内能电能转变为机械能能量关系制动制动驱动电磁转矩转差率转速外力使电机快速旋转外力使电机沿磁场反方向转定子绕组接对称电源实现发电机电磁制动电动机状态运行状态有些电动机型号在机座代号后面还有一位数字，代表铁心号，如Y132S2-2型号中S后面的“2”表示2号铁心长（1为1号铁心长）。铭牌1、型号（Y112M-4）：Y：表示Y系列鼠笼式异步电动机（YR表示绕线式异步电动机），112：表示电机的中心高为112mm，M：表示中机座（L表示长机座，S表示短机座），4：表示4极电机。2、额定功率P（4.0kW)：电动机在额定状态下运行时，其轴上所能输出的机械功率称为额定功率。3、额定速度n（1440r/min)：在额定状态下运行时的转速称为额定转速。4、额定电流IN（8.8A)：电动机加以额定电压，在其轴上输出额定功率时，定子从电源取用的线电流值称为额定电流。5、额定电压UN（380V)：电动机额定状态运行时，定子绕组上应加的线电压值。Y系列电动机的额定电压都是380V。凡功率小于3KW的电机，其定子绕组均为星型联接，4KW以上都是三角形联接。铭牌7、LW（82dB)：指电动机的噪声等级，LW值越小表示电动机运行的噪声越低，噪声单位为dB。8、工作制（工作制S1）：指电动机的运行方式。一般分为“连续”（代号为S1）、“短时”（代号为S2）、“断续”（代号为S3）6、防护等级（IP44）：指防止人体接触电机转动部分、电机内带电体和防止固体异物进入电机内的防护等级。IP—特征字母，为“国际防护”的缩写；44—4级防固体（防止大于1mm的固体进入电机）；4级防水（任何方向溅水应无害影响）。铭牌9、额定频率(50Hz)：电动机在额定运行状态下，定子绕组所接电源的频率。我国规定的额定频率为50Hz。铭牌10、绝缘等级（B级绝缘）：表示电动机绕组以及其他绝缘部件所用绝缘材料的等级，绝缘材料按耐热性能可以分为Y、A、E、B、F、H、C七个等级。目前国产Y系列电动机一班采用B级绝缘。10、接法(Δ)：电动机在额定电压下，定子绕组的连接方式（Y联接或Δ联接）。三相绕组具体应该采用何种接法，应视电网的线电压和各相绕组的工作电压而定。目前我国生产的Y系列三相异步电动机，功率在4kW以下者一般采用星形接法；在4kW以上者采用三角形接法。铭牌问：电动机铭牌标明380V／220V，Y／Δ接法，问电源电压为220V时应采用什么接线方式？电源电压为380V时又如何？答：电源线电压为380V时应接成Y形；

电源线电压为220V时应接成△形。无论采用哪种接法，相绕组承受的电压应相等。Y形接法△形接法铭牌三相异步电动机型号Y132S2-2电压380V接法△功率7.5kW电流15A工作方式连续转速2900r/min功率因数0.88温升80℃频率50Hz绝缘等级B重量×××××电机厂产品编号×××年月请简单介绍一下此电动机的额定数据1、以上页所给的异步电动机为例，分别计算电动机额定运行时转差率、输入功率和效率。答：（1）额定转差率（2）额定输入功率（3）额定效率思考与练习2、已知一台三相异步电机的额定转速为1437r/min，试求这台电动机的极对数和额定转差率。

答：因为

则p=1时，n1=3000r/min；p=2时，n1=1500r/min；

p=3时，n1=1000r/min；p=4时，n1=750r/min；

p=5时，n1=600r/min；···当nＮ

=1437r/min时：思考与练习

思考与练习3、一台50Hz、八极的三相感应电动机，额定转差率sN=0.04，问该机的同步转速是多少？当该机运行在700r/min时，转差率是多少？当该机运行在800r/min时，转差率是多少？当该机运行在起动时，

转差率是多少？答：同步转速

思考与练习额定转速：

当n=700r/min时，转差率当n=800r/min时，转差率当电动机起动时n=0，转差率4、一台异步电动机的技术数据为：ＰN=2.2kＷ，ｎN＝1430r／min，ηN=0.82，cosφ＝0.83，ＵN=220／380V。求Ｙ形和△形接法时的额定电流ＩN。

答:Ｐ1=ＰN/η=2.2/0.82=2.68kWＹ连接时：ＩN＝Ｐ1／(1.732ＵLcosφ)＝2.68×10/(1.732×380×0.83)=4.91A△连接时：ＩN＝Ｐ1／(1.732ＵLcosφ)＝2.68×10/(1.732×220×0.83)=8.5A5、一台Y132－52－４型三相异步电动机其额定数据如下：转速：1450r/min，功率：10kW，电压：380Ｖ，接法：△，效率：87.5％，功率因数：0.87，试求：ＩN、ＳN。

思考与练习思考与练习6、三相异步电动机运行时，定子电流的频率是多少？由定子电流产生