第二章 三相交流异步电动机课件.ppt

第一节 电机简介 三相异步电动机 第二节、 三相异步电动机的工作原理 三相异步电动机的定子绕组是一个空间位置对称的三相绕组，如果在定子绕组中通入三相对称的交流电流，就会在电动机内部建立起一个恒速旋转的磁场，称为旋转磁场。 基本原理 —— 电磁感应原理 电生磁：三相对称绕组通往三相对称电流产生圆形旋转磁 磁生电：旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。 电磁生力：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。 一、 三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机种类繁多，按其外壳防护方式的不同可分为开启式、防护式、封闭式三类。由于封闭式结构能防止异物进入电动机内部，并能防止人与物触及电动机带电部位与运动部分，运行中安全性能好，因而成为目前使用最广泛的结构形式。 1、定子部分 由定子铁芯、定子绕组、机座和端盖等组成。 定子铁芯一般采用0.5mm厚且表面有绝缘层的硅钢片叠压而成。 定子铁芯内圆冲有均匀分布的槽，用于嵌放三相定子绕组、形成磁路 定子绕组定子绕组在铁芯槽内按一定的规律嵌放。小型异步电动机定子绕组一般采用高强度漆包圆铜线绕制，大中型异步电动机则用漆包扁铜线或玻璃丝包扁铜线绕制。其作用是产生定子旋转磁场 绕组三相对称：数量、规格一样，每相绕组轴线在空间互差120°。 机座和端盖 机座只做为支撑，不做为磁路的一部分。 按结构分类： 鼠笼式异步电动机 结构简单，坚固，成本低，运行性能不如绕线式。 绕线式异步电动机 通过外串电阻改善电动机的启动、调速等性能。 转子铁芯 是电动机主磁通磁路的一部分，一般由厚度为0.5mm 的硅钢片冲片叠成。 小型电机常用高强度漆包线绕制的散嵌线圈放入槽内，槽内绝缘通常用聚脂薄膜及青壳纸。 转子槽形 转子绕组 转子绕组用来切割定子旋转磁场，产生感应电动势和电流，并在旋转磁场的作用下受力而使转子旋转，按绕组的不同，异步电动机分为笼型转子和绕线式转子两类。 1. 额定值 型号 额定功率 PN 在额定工作状态下运行时，允许输出的机械功率。 额定电压 UN 在额定工作状态下运行时，定子电路所加的线电压。 额定电流 IN 在额定工作状态下运行时，定子电路输入的线电流。 额定转速nN 在额定工作状态下运行时的转速。 额定频率 fN 电动机使用交流电源的频率。 接法 定子三相绕组与交流电源的连接方法。国家标准规定，3kW及以下的Y2系列电动机均采用星形连接，4kW及以上采用三角形连接。 额定功率因数cos?N 在额定工作状态下运行时的功率因数。 异步电动机的cos? 随负载的变化而变化，满载时cos? 约为0.7～0.9，轻载时cos? 较低，空载时只有0.2～0.3。实际使用时要根据负载的大小来合理选择电动机容量，避免出现“大马拉小车” 。 额定防护等级 电动机外壳防护的方式。IPll是开启式，IP22、IP23是防护式，IP44是封闭式。 绝缘等级 电机各绕组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分为7个等级 。 定额 电动机按铭牌值工作时，可以持续运行的时间和顺序。电动机定额分连续定额、短时定额和断续定额三种。分别用Sl、S2、S3表示。 连续定额(S1)：可连续运行 短时定额(S2)：表示电动机按铭牌值工作时只能在规定的时间内短时运行。我国规定的短时运行时间为10、30、60及90min(分钟)4种。 断续定额(S3)：表示电动机按铭牌值工作时，运行一段时间就要停止一段时间，周而复始地按一定周期重复运行。每一周期为10min，我国规定的负载持续率为15％、25％、40％及60％4种(如标明40％则表示电动机工作4min就需休息6min) 定子绕组定子绕组在铁芯槽内按一定的规律嵌放。小型异步电动机定子绕组一般采用高强度漆包圆铜线绕制，大中型异步电动机则用漆包扁铜线或玻璃丝包扁铜线绕制。其作用是产生定子旋转磁场 转矩 3）两个重要区域 （1）稳定运行区A--C（转矩由0～Tem，转差率由0～Sm）。这一部分为电机的稳定工作部分，特性曲线为一条直线。 （2）非稳定运行区C--D （转矩由 T～Tst，转差率由Sm～1）。在这部分随着转矩的减小，转速也减小，特性为一曲线。称为电机的非工作部分。 电动机的机械特性常用n=f (Tem)表示 1、软启动器SMC起动 软启动器的工作原理：利用晶闸管交流调压装置：控制其内部晶闸管的导通角，使电机输入 电压从零以预设函数关系逐渐上升， 降低起动时电动机定子绕组上的电压以限制电动机的起动电流，减少其对电网的冲击。直至起动结束，