三相異步電動(dòng)機(jī)及其控制

第三章三相異步電動(dòng)機(jī)及其控制第三章1第三章三相異步電動(dòng)機(jī)及其控制§3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理§3.2常用低壓電器的選擇與安裝§3.3三相異步電動(dòng)機(jī)的控制第三章三相異步電動(dòng)機(jī)§3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)2§

3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理一、電動(dòng)機(jī)的分類電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)三相電動(dòng)機(jī)單相電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)他勵(lì)、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)串勵(lì)、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)鼠籠式繞線式發(fā)電機(jī)——將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；——將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。電動(dòng)機(jī)電機(jī)：實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或信號(hào)轉(zhuǎn)換的電磁裝置（動(dòng)力電機(jī)）（控制電機(jī)）§3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理一、電動(dòng)機(jī)的分3二、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

二、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)4三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理ppt課件5三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理ppt課件6三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)V2V1W2U2U1W1轉(zhuǎn)子定子定子繞組（三相）機(jī)座轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或電流。三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)V2V1W2U2U1W1轉(zhuǎn)子定子定子繞組機(jī)座71.定子鐵心：由內(nèi)周有槽的硅鋼片疊成。U1----U2V1----V2W1----W2三相繞組機(jī)座：鑄鋼或鑄鐵1.定子鐵心：由內(nèi)周有槽的硅鋼片疊成。U1----U2三相8轉(zhuǎn)子電路的特點(diǎn)：自行閉合，不外接電力負(fù)載。2.轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子鐵心：由外周有槽的硅鋼片疊成。

(1)鼠籠式繞組鐵芯槽內(nèi)放銅條，端部用短路環(huán)形成一體?；蜩T鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。(2)繞線式繞組同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。鼠籠式繞線式轉(zhuǎn)子電路的特點(diǎn)：自行閉合，不外接電力負(fù)載。2.轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子鐵9鼠籠式電動(dòng)機(jī)與繞線式電動(dòng)機(jī)的的比較：鼠籠式：

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、工作可靠；不能人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。繞線式：

結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維護(hù)工作量；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。鼠籠式電動(dòng)機(jī)與繞線式電動(dòng)機(jī)的的比較：鼠籠式：繞線式：10繞線式鼠籠式繞線式鼠籠式11異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相籠式異步電動(dòng)機(jī)的部件圖異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相籠式異步電動(dòng)機(jī)的部件圖121.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由三相電流通過三相對(duì)稱繞組產(chǎn)生。對(duì)稱：三相對(duì)稱負(fù)載空間對(duì)稱分布（1）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生三、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理1.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)由三相電流通過三相對(duì)稱繞組產(chǎn)生。對(duì)稱：13U1V2W1V1W2異步電動(dòng)機(jī)中，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)代替了旋轉(zhuǎn)磁極(?)電流出(

)電流入U(xiǎn)2U1V2W1V1W2異步電動(dòng)機(jī)中，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)代替了旋轉(zhuǎn)磁極(?14U2V1W2U1V2W1U1U2V2W1V1W2AU2V2W1V1W2三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流就形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)U2V1W2U1V2W1U1U2V2W1V1W2AU2V2W15二極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)二極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)16▲極對(duì)數(shù)（p）的概念：（2）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速

n0

—同步轉(zhuǎn)速如何改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速？以Y型接法為例，當(dāng)每相繞組只有一個(gè)線圈時(shí)，按右圖放入定子槽內(nèi)，合成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)只有一對(duì)磁極，則極對(duì)數(shù)為1。

即p=1U1U2V1V2W2W1U1U2V1V2W1W2i3i1i2▲極對(duì)數(shù)（p）的概念：（2）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n17以Y型接法為例，將每相繞組都改用兩個(gè)線圈串聯(lián)組成。按下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場(chǎng)則是兩對(duì)磁極。

即p=2

U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3i2W2V4U1V1W1U2V2W3U3U4V3W4i1i3三相繞組四極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以Y型接法為例，將每相繞組都改用兩個(gè)線圈串18三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理ppt課件19電流變化一周

→

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一圈電流每秒鐘變化50周

→

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)50圈→

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)3000圈電流每分鐘變化(50×60)周p=1

時(shí)：電流變化一周

→

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)半圈電流每秒鐘變化50周

→

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)25圈→

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)1500圈電流每分鐘變化(25×60)周p=2

時(shí)：電流變化一周→旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一圈電流每秒鐘變化520三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速600pfn=min）r/(

p123456n0/(r/min)300015001000750600500

f=50Hz

時(shí)，不同極對(duì)數(shù)時(shí)的同步轉(zhuǎn)速如下:同步轉(zhuǎn)速p為任意值時(shí)：三相異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速600pfn=min）r/(21旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。（3）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是沿著：U1V1W1U1U2V1V2W2W1i1i2L1L2L3U1U2V1V2W1W2i3i1i2ImOti3i1→U1，i2→V1，i3→W1旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。（3）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)22◆

與三相繞組中的三相電流的相序：L1→

L2→

L3一致，通入超前電流的繞組→通入滯后電流的繞組。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是沿著：U1W1V1U1U2V1V2W2W1L1L2L3U1U2V1V2W1W2i2i1i3i1→U1，i2→W1，i3→V1任意對(duì)調(diào)兩根電源進(jìn)線，磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)?！襞c三相繞組中的三相電流的相序：L1→L2→L323

2.轉(zhuǎn)動(dòng)原理：NS（1）電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生▲

用右手定則判斷轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流的方向▲

用左手定則判斷轉(zhuǎn)子繞組受到的電磁力的方向電磁力→電磁轉(zhuǎn)矩TT與n0同方向。工作原理示意圖2.轉(zhuǎn)動(dòng)原理：NS（1）電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生▲用右手定則判24（2）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速n0的關(guān)系電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向一致，但

異步電動(dòng)機(jī)無轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)無轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電流提示：如果（2）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速n0的關(guān)系電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方25（3）轉(zhuǎn)差（率）S的概念：異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)差：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之差。轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差與n0的比值。即：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間:（轉(zhuǎn)差率最大）或（3）轉(zhuǎn)差（率）S的概念：異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)差26旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相（4）旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩27方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABCM3~電源ABCM3~電源方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABCM28三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理對(duì)稱三相繞組通入對(duì)稱三相電流旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(磁場(chǎng)能量)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生e和i轉(zhuǎn)子繞組在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)起來三相交流電能輸出機(jī)械能量三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理對(duì)稱三相繞組旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組29四、三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)

三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132S－6功率3kW頻率

50Hz電壓380V電流7.2A聯(lián)結(jié)Y轉(zhuǎn)速960r/min功率因數(shù)0.76絕緣等級(jí)

B1.型號(hào)

Y132S－6Y系列異步機(jī)機(jī)座中心高度機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào)

2p=6→n0=1000r/min2.額定功率PN

PN=3kW→轉(zhuǎn)子軸上輸出的機(jī)械功率3.額定電壓UN

UN=380V→定子三相繞組應(yīng)施加的線電壓磁極數(shù)四、三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)304.額定電流IN

IN=7.2A

三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132S－6功率3kW頻率

50Hz電壓380V電流7.2A聯(lián)結(jié)Y轉(zhuǎn)速960r/min功率因數(shù)0.76絕緣等級(jí)

B→定子三相繞組的額定線電流6.額定轉(zhuǎn)速nN電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。5.聯(lián)結(jié)方式通常三相異步電動(dòng)機(jī)3kW以下者，聯(lián)結(jié)成星形，4kW以上者，聯(lián)結(jié)成三角形。4.額定電流IN三相異31

三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132S－6功率3kW頻率

50Hz電壓380V電流7.2A聯(lián)結(jié)Y轉(zhuǎn)速960r/min功率因數(shù)0.76絕緣等級(jí)

B8.絕緣等級(jí)指電機(jī)絕緣材料能夠承受的極限溫度等級(jí)，分為A、E、B、F、H五級(jí)，A級(jí)最低(105oC)，H級(jí)最高(180oC)。7.額定功率因數(shù)cos

N額定負(fù)載時(shí)一般為0.7-0.9，空載時(shí)功率因數(shù)很低約為0.2-0.3。額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最大。實(shí)用中應(yīng)選擇合適容量的電機(jī)，防止“大馬”拉“小車”的現(xiàn)象。三相異步電動(dòng)機(jī)8.絕緣等32異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào)產(chǎn)品名稱異步電動(dòng)機(jī)繞線式異步電動(dòng)機(jī)防爆型異步電動(dòng)機(jī)高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī)新代號(hào)漢字意義老代號(hào)Y異步異繞異爆異起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQO異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào)產(chǎn)品名稱異步電動(dòng)機(jī)繞線式異步電動(dòng)機(jī)防爆33三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理ppt課件34三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理ppt課件35三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理ppt課件36三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理ppt課件37YR系列電機(jī)適用于起動(dòng)重負(fù)荷YR系列YR系列電機(jī)適用于起動(dòng)重負(fù)荷YR系列38YZ系列為鼠籠轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)YZ系列為鼠籠轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)391、功率的選擇功率選得過大不經(jīng)濟(jì)，功率選得過小電動(dòng)機(jī)容易因過載而損壞。（1）對(duì)于連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，所選功率應(yīng)等于或略大于生產(chǎn)機(jī)械的功率。（2）對(duì)于短時(shí)工作的電動(dòng)機(jī)，允許在運(yùn)行中有短暫的過載，故所選功率可等于或略小于生產(chǎn)機(jī)械的功率。五、三相異步電動(dòng)機(jī)的選擇1、功率的選擇功率選得過