【机械制造】第6章三相交流异步电动机ppt模版课件.ppt
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1、1,复习 第6章 三相异步电动机 6.16.3 作业 p171172: 6.2.3,6.2.4,6.4.1,6.4.4,6.5.2 预习 第6章 三相异步电动机 6.46.6 分析与思考 p147(3)(5);p151(1)(2);p153(2);p158(1)(2),复习、作业、预习,2,海南风光,第六章 三相异步电动机 (Sixthly chapter three-phase asynchronism motor),3,第六章 三相异步电动机,6.5 三相异步电动机的使用(Use),(Sixthly chapter three-phase asynchronism motor),6.1 三
2、相异步电动机的结构(Configuration ofthree-phase asynchronism motor),6.3 三相异步电动机的机械特性 (Torque-speed characteristic),6.4 三相异步电动机的铭牌数据 (Nameplate data),6.2 三相异步电动机的转动原理 (Running elements),4,1. 了解三相交流异步电动机的基本构造和转动 原理。,本章要求:,2. 理解三相交流异步电动机的机械特性,掌握 起动和反转的基本方法, 了解调速和制动的 方法。,3. 理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。,第6章 交流电动机,5,序(Prefa
3、ce),第六章 三相异步电动机,电动机是机械能与电能相互转换的机械。将机械能转换为电能的机械称为发电机,将电能转换为机械能的机械称为电动机。,Sixthly chapter three-phase asynchronism motor,6,异步电动机的应用非常广泛: 工业方面:中、小型轧钢设备,机床、轻工机械、起重机械,矿山机械等。 农业方面:脱粒机、粉碎机、排灌机械及加工机械。 家用电器方面:电风扇、空调机、洗衣机、电冰箱。,异步电动机的分类:,交流电动机分异步电动机和同步电动机两大类。,按电机定子相数分:三相异步电动机、两相异步电动机、单相异步电动机。,按电机的转子结构分:笼型异步电动机、
4、绕线型异步电动机。,序(Preface),用途与分类,7,交流电动机具有结构简单、价格低廉、坚固耐用、使用维护方便等优点,但其功率因数较低,调速性能较差。 直流电动机虽然结构复杂、维修不便、价格高,但因其调速性能好、起动转矩大,在一些对调速和起动要求高的场所使用。 异步电动机又分为鼠笼式和绕线式,本章以三相鼠笼式异步电动机为重点,介绍异步电动机的结构、工作原理、机械特性、使用方法及主要技术数据。,序(Preface),8,6.1 三相异步电动机的结构,Configuration of three-phase asynchronism motor,线绕式(Wound rotor),9,三 相异步
5、电动机的基本结构 示意图,定子,转子,轴承,端盖,机座,三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分 组成。此外,还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。,10,1.定子,6.1 三相异步电动机的构造,11,1. 定子 三相异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组组成。,机座定子铁心和定子绕组示意图,定子绕组,机座,铁心,12,6.1 异步电动机的结构,(1)定子铁心 是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成,定子硅钢片,13,6.1 异步电动机的结构,定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成,14,6.1 异步电动机的结构,(1)定子铁芯是电动机磁路的一部分,紧贴机座内壁。为减小涡流损耗,由厚0.5mm互相绝
6、缘的硅钢片压叠而成。定子铁芯的内圆周有均匀分布的许多线槽,用来嵌放定子绕组。,15,6.1 异步电动机的结构,16,6.1 异步电动机的结构,17,6.1 异步电动机的结构,(2)定子绕组:是由许多绝缘线圈连接而成。中、小型电动机一般用高强度漆包线绕制成对称三相绕组,每相之间互成120电角,对称均匀地嵌放在定子铁芯槽内。,18,6.1 异步电动机的结构,三相绕组线圈,19,A,Z,B,X,C,Y,在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组,定子绕组,20,在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组。,定子绕组 星形接法,定子绕组 三角形接法,端子,图6.1.3,21,转子: 在旋转磁场作用下,产生感应电动势或
7、电流。,2.转子,鼠笼转子,铁心:由外周有槽的硅钢片叠成。,(2) 绕线式转子,同定子绕组一样,也分为三相,并且接成星形。,22,绕 线 型 转 子 铁 心 与 绕 组,2. 转子 根据转子绕组结构的不同又分为笼型转子和绕线型转子,笼型转子的电机称笼型电动机 绕线型转子的电机称绕线型电动机,外接电阻,电刷,滑环,转子铁心,转子绕组,23,6.1 异步电动机的结构,转子由转子铁心、转子绕组、转轴和风扇等组成。,24,鼠笼式转子(Squirrel-cage rotor),Configuration of three-phase asynchronism motor,鼠笼式异步电动机的转子绕组因其形
8、状象鼠笼而得名(如图6.1.4),其结构是嵌入线槽中铜条为导体,铜条的两端用短路环焊接起来。,图6.1.4,25,6.1 异步电动机的结构,转子铁心由外圆周上冲有均匀线槽的硅钢片叠压而成,并固定在转轴上。转子铁心的线槽中放置转子绕组。,26,6.1 异步电动机的结构,按转子绕组结构的不同,三相异步电动机又可分为鼠笼式和绕线式两种。,27,6.1 异步电动机的结构,将转子导体、短路环和风扇等铸成一体,成为铸铝鼠笼式转子,图6.1.5,28,Configuration of three-phase asynchronism motor,线绕式(Wound rotor),电刷,铜环,外接电阻,29,
9、鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较:,鼠笼式: 结构简单、价格低廉、工作可靠;不能人为改变电动机的机械特性。,绕线式: 结构复杂、价格较贵、维护工作量大;转子 外加电阻可人为改变电动机的机械特性。,30,6.2.1 三相异步电动机的转动原理,(Running elements of three-phase asynchronism motor),电动机是如何旋转起来的呢?,31,异步机演示模型,现象:线圈跟着磁铁转,且旋转方向一致;但线圈与磁铁的转速不一样, 。,1.转动原理:依据载流导体在磁场中受力。,Running elements of three-phase asynchronism
10、motor,32,e方向用 右手定则 确定,f方向用 左手定则 确定,磁场旋转,1.转动原理Running elements,33,磁极旋转,导线切割磁力线产生感应电动势,导线长,切割速度,(右手定则),1.转动原理Running elements,34,2. 线圈比磁场转得慢,1.转动原理Running elements,35,Running elements,现象:线圈跟着磁铁转,且旋转方向一致;但线圈与磁铁的转速不一样, 。,异步,什么时候(感应)电流最大呢?,n=0的时候,线圈切割磁力线的速度最大!异步电动机在起动时(感应)电流最大。,36,Running elements,实际电动机
11、的旋转磁场(rotating or revolving magnetic field)是如何产生的呢?,磁铁反转时,线圈跟着磁铁反转。,旋转磁场的转向决定电动机的转向。,37,A,X,Y,C,B,Z,电流流出,电流流入,6.2.2 旋转磁场的产生,三相定子绕组接入三相电源,(Produce of rotating magnetic field),-P145,38,合成磁场方向: 向下,39,Produce of rotating magnetic field,40, t,i,iA,iB,iC,0,改变旋转磁场的转向,A,B,C,X,Y,Z,90,60,0,相序A-C-B-A,41,Produc
12、e of rotating magnetic field,总结(Summarize),1.定子绕组接入电源后,三相定子电流产生的合成磁场是旋转磁场。三相电流变化一周,旋转磁场也转了一圈。,2.旋转磁场的旋转方向:取决于三相定子电流的相序。对换定子绕组中任意两相的接线,即可改变电机的转向。,42,Summarize :Produce of rotating magnetic field,3.旋转磁场的转速,- 同步旋转速度,旋转磁场的转速与三相定子绕组在定子槽内放置的空间位置及联接方式有关。,43,极对数(p)的概念,44,将每相绕组分成两段,按右下图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。即p=
13、2,极对数(p)的概念P147,45,同步旋转速度,极对数,若将定子线圈分为两段,绕组间的空间位置相差600 :,Produce of rotating magnetic field,极对数和转速的关系,46,极对数,同步旋转速度,极对数和转速的关系,(6.2.1),47,转子转速与旋转磁场转速相差的程度-转差率s。,Summarize :Produce of rotating magnetic field,极对数和转速的关系,48,转差率s :,4.转子的转速(Rotors speed),Summarize :Produce of rotating magnetic field,(6.2.2
14、),49,2. 转子感应电势频率 f 2,定子导体与旋转磁场间的相对速度固定,而转子导体与旋转磁场间的相对速度随转子的转速不同而变化, 定子感应电势频率 f 1 转子感应电势频率 f 2,旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度不同,旋转磁场与定子导体间的相对速度为 n0 ,所以,1.定子感应电势的频率 f1,感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关,f 1= 电源频率 f,(6.2.4),(6.2.5),50,由此得电磁转矩公式,3. 电磁转矩的大小,(6.2.6),(6.2.7),51,由公式可知,电磁转矩公式,1. T 与定子每相绕组电压 成正比。U 1 T ,2. 当电源电压 U1 一定
15、时,T 是 s 的函数。,3. R2 的大小对 T 有影响。绕线式异步电动机可外 接电阻来改变转子电阻R2 ,从而改变转距。,3. 电磁转矩的大小,(6.2.7),52,综上:(三相异步电动机的转动原理),三相定子绕组接入三相对称电源,在电机内产生旋转磁场。,旋转磁场与转子绕组产生相对运动,转子绕组切割磁力线,在闭合的转子绕组内产生感应电动势及感应电流。,转子内感应电流与旋转磁场相互作用,产生电磁转矩,使转子转动,并带动生产机械旋转。,53,一.铭牌,标明电动机各项额定运行条件与数据。,6.4 三相异步电动机的铭牌数据-Nameplate data of three-phase asynchr
16、onism motor,54,6.1 异步电动机的结构,55,二.三相异步电动机的技术数据 Technic data of three-phase asynchronism motor,1.型号JO2 - 32 - 4,同步转速1500转/分,转差率,2.转速,如:1440 转/分,56,3.接法,指三相定子绕组的联接方式-Y/ 接法,Nameplate data,57,4.额定电压,说明:一般规定电动机的电压不能高于或低于额定值的5。,220V/380V,意味着定子绕组承受的额定电压为220V。,额定运行时定子绕组应加的线电压。,Nameplate data,58,5.额定电流,电机的效率:
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