三相异步电动一些机基本知识.ppt

电 动 机 三相异步电机的结构 鼠笼绕组 4 三相异步电动机的起动、 调速和制动 5 三相异步电动机的铭牌和选择 作业： P.151. (2) P.156. (3) 进行机械能与电能互换的旋转机械称为电机：将机械能转换为电能的电机称为发电机，将电能转换为机械能的电机称为电动机。 电动机分为交流电动机和直流电动机。交流电动机又分为异步电动机和同步电动机。 异步电动机有单相和三相两种。单相电动机一般为小容量电机。 三相异步电动机构造简单、价格低廉、工作可靠、易于控制及使用维护方便等。 由定子和转子组成。定子、转子之间有0.2~2mm的空气隙。 1-1 定子 主要产生旋转磁场，由定子铁心、 定子绕组、 机壳等组成。 转子绕组：有鼠笼式和绕线式两种。 1） 鼠笼式转子 由装在转子铁心槽的裸导体和两端的短路环连接而成。转子绕组就像一个鼠笼形状。 铸铝转子 1-2 转子：主要用来产生旋转力矩，拖动生产机械旋转。由转轴、转子铁心、转子绕组构成。 100kW以下的鼠笼式电动机一般采用铸铝绕组：将融化了的铝液直接浇注在转子槽内，连同两端的短路环和风扇，也称铸铝转子。 2） 绕线式转子  为三相对称绕组，嵌在转子槽内；通常连接成星形，三个首端分别与转轴上的三个滑环（滑环与轴绝缘且滑环间相互绝缘）相连，通过滑环和电刷接到外部的变阻器上。 接变阻器可改善起动性能 2* 三相异步电动机的基本原理  2-1 旋转磁场 三相定子绕组对称放置在定子槽中：三相绕组首端U1、V1、W1（或末端）的空间位置互差120°。 当三相电流流入定子绕组时，可产生一旋转磁场。 每相绕组只有一个线圈，产生的旋转磁场具有一对磁极。如果每相定子绕组由两个线圈串联而成，便能产生两对极旋转磁场（四极）。 电流变化一周时，四极旋转磁场在空间旋转 180°。 旋转磁场的转速：与磁极对数、定子电流的频率之间存在着一定的关系：具有p对磁极时，电流变化一周，其旋转磁场在空间转过 1/p周。 2-2 三相异步电动机的工作原理 静止的转子绕组与旋转磁场之间有相对运动，在转子导体中产生感应电动势。由于转子电路为闭合电路，在感应电动势的作用下， 产生了感应电流。 转子导体受磁力的作用产生一电磁转矩，方向同旋转磁场的旋转方向一致；转子便以一定的速度沿旋转磁场的旋转方向转动。 当异步电动机的负载增大时，转子电流增大，在电压不变时，定子绕组电流也增大（消耗功率增加）。 异步电动机与变压器的区别：①变压器是静止的；②异步电动机的负载是机械负载，而变压器的负载为电负载；③异步电动机的定子与转子之间有空气隙；④异步电动机的定子电流频率与转子电流频率一般是不同的。 4-1 三相异步电动机的起动 在起动开始的瞬间（n=0），转子和定子绕组中都有很大的起动电流。 起动电流过大会造成输电线路压降增大。要求起动时既要限制起动电流，同时要有足够大的起动转矩。 1）鼠笼式电动机的直接起动  方法最简单，设备少，投资小，起动时间短，但起动电流大，起动转矩小， 只适用于小容量电动机（7.5 kW以下）的起动。 2) 降压起动：主要目的是为了限制起动电流，但同时也限制了起动转矩，所以只适用于轻载或空载情况下起动。 3）Y-△起动 只适用于正常运转时定子绕组作三角形连接的电动机。起动时，使每相绕组电压降低到额定电压的1/3；待电动机转速升高后，再将绕组接成三角形，使其在额定电压下运行。 Y-△起动的优点是起动设备简单，成本低，能量损失小。4~100 kW的电动机一般设计成380 V三角形连接，所以，有很广泛的应用意义。 4) 自耦变压器起动 优点：不受电动机绕组接线方法的限制，可按照允许的起动电流和所需的起动转矩选择不同的抽头，常用于起动容量较大的电动机。其缺点是设备费用高，不宜频繁起动。  二、三相异步电动机的反转 旋转磁场反转，则转子的转向也随之改变。改变三相电源的相序(即把任意两相线对调)，就可改变旋转磁场的方向。 三、三相异步电动机的调速 三种方式：改变电源频率、极对数和转差率。 1