电工电子技术 教学课件 作者 明立军 刘雅琴 第四章.pptVIP

第4章　三相异步电动机;【学习目标】 1）掌握三相异步电动机的结构、铭牌数据及工作原理； 2）掌握三相异步电动机的起、制动及调速的基本原理和方法； 3）了解单相异步电动机基本原理和特点。 【能力目标】 1）熟悉三相笼型异步电动机的结构和额定值 2）会检验三相笼型异步电动机绝缘情况； 3）了解三相笼型异步电动机定子绕组首、末端的判别方法。; 4.1 三相异步电动机的结构和铭牌; (1)定子（静止部分） 定子主要用来产生旋转磁场,它由机座、定子铁心、定子绕组等组成。 (2)转子（转动部分） 电动机的转动部分，用来产生旋转力矩，拖动生产机械旋转。主要由转子铁心和转子绕组组成。 (3)其他部分 其他如端盖、风扇、轴承等。;2.三相异步电动机的铭牌 ; 4.2 三相异步电动机的工作原理 三相异步电动机是利用定子绕组中的三相交流电源所产生的旋转磁场与转子绕组内的感应电流相互作用而工作的。 1.旋转磁场 (1)旋转磁场的产生 三相绕组的连接：; ;(2)旋转磁场的转速和转向; 转差率： 异步电动机同步转速和转子转速的差值与同步转速之比称 为转差率，即： ; 4.3 三相异步电动机的特性 1.三相异步电动机的电磁转矩特性;2.异步电动机的机械特性 在电力拖动中，电动机的转速n与电磁转矩T的关系：; （1）起动转矩 电动机刚起动（n=0，s=1）时的转矩称为起动转矩。 ; 两个运行区域 （1）稳定运行区 在曲线上由a到b段的区域为电动机的稳定运行区。在该区域内，当负载变化时，转速变化很小，属于硬机械特性。 （2）非稳定运行区 在曲线上由b到c段的区域为电动机的不稳定运行区。在该区域内，当负载增大到超过电动机的最大转矩时，电动机的转速将急剧下降，直至停转。由于电动机有一定的过载能力，所以起动后会很快通过 不稳定区域而进入稳定运行区工作。; 4.4 三相异步电动机的运行 1. 三相异步电动机的起动 电动机接通电源后，由静止逐步加速到稳定运行状态的过程称为起动。 (1)直接起动 直接起动是利用闸刀开关或接触器将电动机直接接到额定电压上的起动方式，又叫全压起动。 (2)降压起动; 缺点是起动转矩减小为全压起动时的1/3。; 2）自耦降压起动 自耦降压起动是利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，以达到减小起动电流的目的，这种起动方式适用于容量较大的或正常运行时联成星形不能采用星形－三角形降压起动的笼型异步电动机，如图所示。 ; 2）绕线型异步电动机在转子绕组串入附加电阻或电抗器起动，既可以降低起动电流，又可以增大起动转矩，如图所示。; 2. 三相异步电动机的制动 为了使电动机能够迅速停车及对负载转矩为位能转矩的负载能匀速下落，需要对电动机进行制动。这时的转矩称为制动转矩。 ; (2)反接制动 电动机停车时将三相电源中的任意两相对调，使电动机产生的旋转磁场方向与原来方向相反，电磁转矩方向也随之改变，当电动机转速接近为零时，要及时断开电源防止电动机反转。; (3) 回馈制动 处于电动状态运行的三相异步电动机，如在某种外加转矩的作用下，转子的转速反而大于旋转磁场的转速，于是电动机转子绕组切割旋转磁场的方向将与电动状态时相反。使电磁转矩与转子的运动方向相反，从而限制转子的转速，起到了制动作用。这种制动不但没有从电源吸收功率，反而向电网输出功率，所以称为回馈制动。实际上这时电动机已经由电动运行转为发电机运行，所以又称为发电制动。; (2)变频调速 通过变频器把频率为50Hz工频的三相交流电源变换成为频率和电压均可调节的三相交流电源，然后供给三相异步电动机，从而使电动机的速度得到调节。变频调速属于无级调速，具有机械特性曲线较硬的特点。 ; (3)变压调速 变压调速是用电抗器或自耦变压器来降低定子绕组上所承受的电压，进而改变转速，获得一定的调速范围。这种方法常用于拖动电机、泵类负载。家用电器中的风扇就是用这种方法调速的。 ; 由于单相异步电动机绕组通过单相交变电流，产生的磁通是交变脉动磁通，这种磁通不能使转子自行起动旋转，但却可以使原来旋转的电动机继续维持运转状态，所以要想使单相异步电动机起动，必须采取另外的起动措施。 ; 1. 电容分相式异步电动机 如图所示，电容分相式异步电动机的定子有两个绕组：一个是工作绕组（主绕组）；另一个是起动绕组（副绕组），两个绕组在空间互成90°。形成旋转磁场，电动机的转子就会沿旋转磁场方向旋转。;