電工電子技術(shù)及應(yīng)用2025/2/18情境1直流電路的等效變換及測試1任務(wù)3-3-1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理3-3-1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理能力目標(biāo)1、能正確計(jì)算三相異步電動(dòng)機(jī)的各種參數(shù)；

2、能改變?nèi)喈惒诫妱?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。知識(shí)目標(biāo)1、能說出三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理及機(jī)械特性。學(xué)習(xí)內(nèi)容及目標(biāo)：高壓異步電動(dòng)機(jī)

磨煤機(jī)用電動(dòng)機(jī)

YYR系列大型異步電動(dòng)機(jī)了解常見的電機(jī)洗衣機(jī)電機(jī)油煙機(jī)電機(jī)電動(dòng)車電機(jī)家用空調(diào)電機(jī)發(fā)電機(jī)了解常見的電機(jī)了解常見的電機(jī)(a)普通車床(b)搖臂鉆床(c)自動(dòng)生產(chǎn)線(d)萬能銑床了解常見的電機(jī)7情境3三相異步電動(dòng)機(jī)的使用及維護(hù)

三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便，而且效率高、重量輕、價(jià)格低，優(yōu)點(diǎn)非常突出，尤其是隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)正逐步被克服，因此，三相異步電動(dòng)機(jī)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。為確保電動(dòng)機(jī)的正確使用和安全運(yùn)行，工作人員必須熟悉有關(guān)電動(dòng)機(jī)的工作原理、安全運(yùn)行知識(shí)，掌握電動(dòng)機(jī)常見故障及處理方法，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除電動(dòng)機(jī)事故隱患。本任務(wù)主要學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、機(jī)械特性以及使用維護(hù)、維修等。3-3-1三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理一、三相異步電動(dòng)機(jī)（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)主要由固定不動(dòng)的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子兩個(gè)基本部分組成。（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)1、定子（由機(jī)座、定子鐵芯、定子繞組組成）

（a）定子

（b）定子鐵芯

（c）定子繞組（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

定子

1、機(jī)座：起固定和支撐定子鐵芯的作用，一般用鑄鐵制造。（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

定子鐵芯

2、定子鐵芯：由厚0.5mm的硅鋼片沖疊而成，鐵芯內(nèi)開有均勻的槽，嵌放定子繞組。（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

3、定子繞組：由結(jié)構(gòu)相同的三個(gè)對(duì)稱繞組組成，空間互差120度，可接成Y或Δ，通入三相對(duì)稱電流時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。

（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)4、定子繞組的接線：（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)電動(dòng)機(jī)接線盒U1V1

W1W2U2V2U1V1

W1U2V2

W2U1V1

W1W2

U2V2星形(Y)聯(lián)結(jié)3~U1V1

W1W2

U2V2三角形(△)聯(lián)結(jié)3~（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)4、定子繞組的接線：2、轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子的基本組成部分是轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子鐵芯是由硅鋼片疊成的圓柱體，表面有沖槽，槽內(nèi)安放轉(zhuǎn)子繞組。16情境3三相異步電動(dòng)機(jī)的使用及維護(hù)（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

2、轉(zhuǎn)子

（a）鼠籠轉(zhuǎn)子（b）轉(zhuǎn)子鐵芯（c）繞線轉(zhuǎn)子根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動(dòng)機(jī)有鼠籠式和繞線式兩種型式。（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)3、電動(dòng)機(jī)絕緣檢測

（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)磁鐵閉合線圈（二）三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

電動(dòng)機(jī)定子鐵芯內(nèi)腔均勻分布著6個(gè)槽，槽內(nèi)安放著三個(gè)彼此獨(dú)立、對(duì)稱的三相繞相，3個(gè)繞組在空間按120°均布，當(dāng)向三相定子繞組中通入對(duì)稱的三相交流電時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)以轉(zhuǎn)速n0沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間旋轉(zhuǎn)的磁場。1、旋轉(zhuǎn)磁場（1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

在異步機(jī)中,旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極AYCBZ(?)電流出X(

)電流入（1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

AXYCBZAXBYCZ合成磁場方向：向下（1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

XBZAYCAXYCBZAXYCBZ同理分析，可得其它電流角度下的磁場方向：（1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

U1V1W1U2V2W2旋轉(zhuǎn)磁場的連續(xù)觀察NSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNSNS（1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向的方法：改變相序（換接其中兩相）（1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

將三相中的任意兩相互換(改變相序)，就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)。三相異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)方法：正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABCM3~電源ABCM3~電源AXBYCZ此種接法（每相繞組只有一組線圈）下，合成磁場只有一對(duì)磁極，則極對(duì)數(shù)為1。即：AXYCBZ（3）旋轉(zhuǎn)磁場的極對(duì)數(shù)PC'Y'ABCXYZA'X'B'Z'

將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場則是兩對(duì)磁極。AXBYCZ（3）旋轉(zhuǎn)磁場的極對(duì)數(shù)P極對(duì)數(shù)C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'（3）旋轉(zhuǎn)磁場的極對(duì)數(shù)P

一個(gè)電流周期，P=1時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360°。則同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場的速度）為：

P=2時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過180°。則同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場的速度）為：（4）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0

對(duì)任意P，同步轉(zhuǎn)速（旋轉(zhuǎn)磁場的速度）為：

（4）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0

極對(duì)數(shù)每個(gè)電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速（4）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n0

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系：電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場旋轉(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)磁場間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)無轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電流提示：如果（5）轉(zhuǎn)差率S異步電機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間:（轉(zhuǎn)差率最大）例題：1、一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速nN=1460r/min，求電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率。（5）轉(zhuǎn)差率S1、一臺(tái)三相6極異步電動(dòng)機(jī)，在額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率為3%，求電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速。（5）轉(zhuǎn)差率S練習(xí)

可以看出，轉(zhuǎn)矩T與電源電壓的平方成正比。1、

電磁轉(zhuǎn)矩T（三）三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性2、機(jī)械特性:

指轉(zhuǎn)速n（或s）與轉(zhuǎn)矩T的關(guān)系，其關(guān)系曲線如圖所示。38情境3三相異步電動(dòng)機(jī)的使用及維護(hù)（三）三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性圖3-3-13三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械

(1)啟動(dòng)點(diǎn)A：電動(dòng)機(jī)通電瞬間或者通電后轉(zhuǎn)子被固定不轉(zhuǎn)，此時(shí)產(chǎn)生啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst

。此時(shí)

Tst體現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)帶載啟動(dòng)的能力。若Tst

>TL電機(jī)能啟動(dòng)，否則將啟動(dòng)不了。2、機(jī)械特性（2）最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)B：在B點(diǎn)處，產(chǎn)生了最大轉(zhuǎn)矩Tmax，反映了電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)最大負(fù)載的能力，如果TL>Tmax，電動(dòng)機(jī)將會(huì)因帶不動(dòng)負(fù)載而停轉(zhuǎn)。Tmax與電源電壓的平方成正比，大約是額定轉(zhuǎn)矩的2倍左右，工作時(shí)，一定令負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL<Tmax，否則電動(dòng)機(jī)將停轉(zhuǎn)，致使電流過大而燒毀電動(dòng)機(jī)。B點(diǎn)是臨界點(diǎn)，將機(jī)械特性曲線分成變化趨勢完全相反的上下兩部分，其中AB段為啟動(dòng)時(shí)必經(jīng)的一段，BD段是正常工作區(qū)域。2、機(jī)械特性（3）額定轉(zhuǎn)矩點(diǎn)C：電機(jī)在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速nN運(yùn)行，輸出額定功率PN時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸上輸出額定轉(zhuǎn)矩:41情境3三相異步電動(dòng)機(jī)的使用及維護(hù)2、機(jī)械特性（4）理想空載點(diǎn)D在不帶負(fù)載、沒有任何損耗的理想空載狀況下，電動(dòng)機(jī)會(huì)運(yùn)行在D點(diǎn)，此時(shí)n=n0,T=0,此時(shí)電動(dòng)機(jī)工作電流為零，沒有能量輸入輸出。D點(diǎn)也是臨界點(diǎn)，如果n>n0（如電動(dòng)汽車下坡），電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組切割磁力線的方向會(huì)改變，電動(dòng)機(jī)會(huì)變成發(fā)電機(jī)。42情境3三相異步電動(dòng)機(jī)的使用及維護(hù)2、機(jī)械特性（5）電動(dòng)機(jī)的自適應(yīng)負(fù)載能力：

電動(dòng)