【2018年必威体育精装版整理】三相交流异步电动机.pptVIP

三相交流异步电动机 实例引入：机床电机 一、 电机的分类和选择 表1 各类电机特点和用途 表2 各类电机特点和用途 选择电动机要从技术和经济两方面考虑，即要合理选择电动机的容量类型、结构型式和转速等技术指标，又要兼顾到设备的投资少、费用低等经济指标。 电动机容量的确定 电动机容量的确定是选择电动机的关键。电动机容量也就是指电动机的功率，是由电动机所带负载的功率确定的。对连续运行的电动机，其额定功率应等于或稍大于其负载（恒定负载）所需的功率；对短时运行的电动机，其额定功率可以是其负载所要求的功率的1/λ 。λ为三相异步电动机的过载系数，λ的取值范围一般为1.8～2.2。 电动机类型的选择 电动机类型是根据电动机所带负载的性质来选择的，如表3所示。 电动机结构型式的选择 电动机按其安装方式不同分为卧式和立式两种，普通机床一般采用通用系列的卧式电动机。 根据工作环境选择电动机的防护型式。 在正常工作环境，一般采用防护式电动机。 在干燥无尘环境，可采用开启式电动机。 在潮湿、粉尘较多或户外场所，采用封闭式电动机。 在有爆炸危险或有腐蚀性气体的地方，应选用防爆式或防腐式电动机。 电动机转速选择 电动机额定转速是根据电动机所带负载的需要而选定的。但是，通常转速不低于500r/min（即每分钟500转），因为功率一定时，电动机转速愈低，其尺寸愈大，价格愈贵，而且效率也较低。 电动机额定电压选择 电动机电压等级的选择，要根据电动机类型、功率以及使用地点的电源电压来决定，一般为380V。大功率异步电动机采用3000V和6000V的额定电压。 二、 三相交流异步电动机 世界上75% 的用电设备都是三相交流异步电动机。本节将详细介绍三相异步电动机的原理、转速与转矩的计算以及起动、制动、调速的控制方法。 1 三相异步电动机工作原理 三相异步电动机转动原理如下：三相交流电通入定子绕组，产生旋转磁场。磁力线切割转子导条使导条两端出现感应电动势，闭合的导条中便有感应电流流过。在感应电流与旋磁场相互作用下，转子导条受到电磁力并形成电磁转矩，从而使转子转动。 旋转磁场产生 三相异步电动机定子绕组接成星形，如图7（a）所示。定子绕组中通入三相对称交流电流，其波形图如图7（b）所示。三相对称交流电流的表达式如下： iU =Imsin?t iV =Imsin(?t-120?)　 iW =Imsin(?t+120?) 从图7（b）可以看出，三相对称交流电流的相序（即电流出现正幅值的顺序）为U→V→W。不同时刻三相对称交流电流正负方向如表5所示。 由表5知，不同时刻，三相电流正负不同，也就是三相电流的实际方向不同。在某一时刻，将每相电流所产生的磁场相加，便得出三相电流的合成磁场。不同时刻合成磁场的方向也不同，如图8所示。 转动原理 图9中，N、S表示由通入定子的三相交流电产生的两极旋转磁场。转子中只表示出分别靠近N极和S极的两根导条（铜或铝）。当旋转磁场向顺时针方向旋转时，其磁力线切割转子导条，导条中就感应出电动势。在电动势的作用下，闭合的导条中就有感应电流。感应电流的方向可以根据右手定则来判断，判断的结果如图6.9所示。在这里应用右手定则时，可假设磁极不动，而转子导条向逆时针方向旋转切割磁力线，这与实际上磁极顺时针方向旋转时磁力线切割转子导条是相当的。 导条中的感应电流与旋转磁场相互作用，使转子导条受到电磁力F。电磁力的方向可以由左手定则确定。靠近N极和S极的两根导条产生的电磁力形成电磁转矩，使转子转动起来。 2 三相异步电动机的转向与转速 电动机正反转 电动机转速 三相异步电动机的转速与旋转磁场的转速有关。而旋转磁场的转速决定于磁场的极数。旋转磁场的极数与定子绕组安排有关。 （1）旋转磁场转速n0 当旋转磁场具有p对极时，磁场的转速为： n0=60f1/p (r/min) （2）转子转速n 由图9可见，电动机转速n与旋转磁场转速n0之间必须要有差别，否则转子与旋转磁场之间就没有相对运动，因而磁力线就不切割转子导体，转子电动势、转子电流以及转矩也就都不存在。这样，转子就不可能继续以n的转速转动。这就是异步电动机名称的由来。而旋转磁场转速n0常称为同步转速。 （3）转差率s 我们用转差率s来表示转子转速n与旋转磁场转速n0相差的程度，即 s=(n0-n)/ n0 转差率是异步电动机的一个重要的物理量。转子转速愈接近旋转磁场转速，则转差率愈小。由于