第8章节电动机9章节控制电路讲义.pptVIP

一、电动机概述 用途：电动机（俗称马达）的作用是将电能 转换为机械能。它输出机械转矩。 (二)旋转磁场的转速和转向 旋转磁场的转速与磁极对数、定子绕组的空间配置有关。前述每相绕组只有一个线圈，彼此空间相差120°，产生的旋转磁场只有一对磁极。当电流变化一周时，该旋转磁场在空间也旋转一周。 如果每相绕组由两个串联的线圈组成，同时使每相绕组的首端与首端、末端与末端之间在空间上相差60°，按前述分析方法，可得到两对磁极的旋转磁场。当电流变化一周时，该旋转磁场旋转半周。 可见，当旋转磁场具有p对磁极时，交流电每变化一周，其旋转磁场在空间转动1/p周。因此，三相交流电机定子旋转磁场每分钟的转速n0、定子电流频率f及磁极对数p之间的关系为 旋转磁场的转速又称为同步转速。我国三相电源的频率为50 Hz，于是由上式可得到不同磁极对数p的旋转磁场转速n0，见表8一2 旋转磁场的转向由定子绕组中通入电流的相序来决定。欲改变旋转磁场的转向，只需改变通入三相绕组的电流相序，即把三相绕组任意两根的首端与电源相连的线对调，就可改变定子绕组中电流的相序，旋转磁场方向即可改变。 (二)异步电动机的转动原理、转差率 1.异步电动机的转动原理 2.异步电动机的转差率 电动机正常工作时，电动机转子的转速n是不能达到旋转磁场的转速n0的，即n n0 。如果转子的转速等于旋转磁场的转速，则转子导体不再切割旋转磁场的磁感线，不再产生感应电动势和电流，电磁力将为零，转子将减速直至停止。因此异步电动机中的“异步”就是指电动机转子转速与旋转磁场转速之间存在差异的意思。异步电动机旋转磁场的转速n0与电动机转子转速n之差与旋转磁场转速n0的比值称为异步电动机的转差率s，即 四、三相异步电动机的铭牌 要正确使用电动机，必须要看懂铭牌。某Y132M-4型电动机的铭牌见表8一3此外，它的主要技术数据还有:功率因数0. 85，效率87 % 三相异步电动机铭牌中各个数据的意义如下。 1.型号 4.功率和效率 铭牌上所标的功率值是指电动机在额定运行时轴上输出的机械功值。 输出功率与输入功率不等，其差值等于电动机本身的损耗功率，包括铜损(△PCu)、铁损损耗(△PFe)等。以上述的Y132M-4型电动机为例: 输入功率 输出功率 效率 6.转速 由于电动机的负载对转速要求不同，需生产不同磁极对数的电动机，因此有不同的转速等级最常用的是四磁极电动机，其同步转速n0 = 1 500 r/min 7.温升与绝缘等级 绝缘等级表示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，见表8一5 电动机接通电源以后，转速由零增加到稳定转速的过程叫做启动过程。根据加在定子绕组上启动电压的不同，可分为全压启动和降压启动。 一、全压启动 如果加在电动机定子绕组上的启动电压为电动机的额定电压，这样的启动叫做全压启动(又叫直接启动) 在电动机刚接通电源的瞬间，旋转磁场已经产生，但转子还来不及转动。此时磁场以同步转速做切割转子导体的运动，必然在转子导体中产生很强的感应电流。由于互感的作用，在定子绕组中也产生很强的感应电流。通常全压启动时的启动电流可达电动机额定电流的4～7倍。 二、降压启动 大中型电动机不允许全压启动，而是采用降压启动，以便减小启动电流。启动时用降低加在定子绕组上的电压的方法来减小启动电流，当启动结束后，再使电压恢复到额定值运行，这种启动方法叫做降压启动。降压启动方法很多，这里介绍自藕变压器降压启动和星形-三角形换接降压启动。 1.自藕变压器降压启动 启动原理如下:启动时，先将开关S1闭合， 然后再将开关S2置于“启动”位置上， 线电压经自藕变压器降压后加到电动机 的定子绕组上，这时电动机在低于额定 电压下运行，启动电流较小。 当电动机转速上升到一定程度时， 将转换开关S2的手柄从“启动”位置 迅速倒向“运行”位置。 使自藕变压器脱离电源和电动机，电动机在电源电压(额定电压)下正常运行。 通常把启动用的自藕变压器叫做启动补偿器。一般功率在75 kW以下的笼型异步电动机广泛使用这种降压启动方法 2.星形-三角形换接降压启动 在同一个对称三相电源的作用下，对称三相负载作星形连接时的线电流是三角形连接时的线电流的1/3;负载接成星形时的相电压是其接成三角形时的相电压的1 / ，这就是星形一三角形换接降压启动的理论依据。 启动时先将开关操作手柄投向“启动”位置， 使定子绕组连接成星形，这样加在每相绕 组上的电压为额定电压的1 / ，实现了 降压启动。启动过程结束后，迅速将开关 的操作手柄投向“运行”位置，使定子绕组 连接成三角形，这样每相绕组上的电压为 电动机正常