电工学上下册标准课件08-0电机.ppt

第八章 三相异步电动机 电动机是将电能转换成机械能的装置。广泛应用于现代各种机械中作为驱动。 由电动机驱动的优点：减轻繁重的体力劳动；提高生产率；可实现自动控制和远距离操纵。 §8-1. 三相电动机的转动原理 参见光碟 §8-2. 三相异步电动机的极数与转速 一、三相异步电动机的极数 二、三相异步电动机的转速 电动机的转速是与旋转磁场有关的。而磁场极数不同则磁场的转速就不同，在一对磁极的情况下，交流电经历一个周期磁场恰好在空间转过一圈，若定子电流的频率为f1，旋转磁场在每分钟将转过60f1 周。 1. 转子转速 n 电动机运行时的实际转速也就是转子转速 n。 例 某三相异步电动机的额定转速n=570r/min。 求电动机的极数和额定时的转差率(f1=50Hz)。 §8-3. 三相异步电动机的构造 参见光碟 §8-4. 三相异步电动机的定子与转子电路 一、定子电路 定子电路分析 定子电流不仅产生主磁通φ，还将产生漏磁通?? 二、转子电路 因为旋转磁场和转子之间的相对转速为 (n0– n)，所以 3. 转子绕组中的电流 转子电流也要产生漏磁通??2，每相绕组中的感应电动势为 将感抗X2代如上式，可得转子电流为 §8-5. 三相异步电动机的转矩与机械特性 电磁转矩 T 是三相异步电动机最重要的物理量之一，机械特性是电动机的主要特性。对电动机进行分析往往离不开这两方面内容。 则转矩公式可表示为 转矩T也与s有关。 二、机械特性曲线 在电源电压U1和转子电阻R2 一定的情况下，转矩与转差率的关系曲线 T= f (s) 或转速与转矩的关系曲线 n = f (T)，称为电动机的机械特性曲线。 研究机械特性是分析为了分析电动机的运行性能。在机械特性曲线上，要讨论三个转矩。 额定转矩是电动机在额定负载时的转矩。 2. 最大转矩 Tmax 在机械特性曲线的最大值，称为最大转矩或临界转矩。 3. 起动转矩 Tst 电动机刚起动 (n =0) 时的转矩称为起动转矩 §8-6. 三相电动机的起动 2、起动转矩Tst 在刚起动时，虽然转子电流较大，但由于转子的功率因数是很低的。因此起动转矩是不大的，它与额定转矩之比值约为1.0~2.2。 二、起动方法 鼠笼式电动机的起动方法有两种 2、降压起动 所谓降压起动就是在电动机起动时，降低其所加的电压。其目的就是要减小起动电流。降压起动通常采用下面的几种方法。 电流关系 （2）自耦降压起动 （3）、接起动电阻起动 对于绕线式电动机的起动，只要在转子电路中接入大小适当的起动电阻，就可达到减小起动电流的目的；同时起动转矩也提高了。 例 在上题中：（1）若负载转矩为510.2N.m，试问在U=UN和U/=0.9 UN两种情况下，能否起动？（2）采用Y-△换接起动时，求起动电流和起动转矩。又当负载转矩为额定转矩TN的80%和50%时，电动机能否起动？ 例 对上题如采用自耦降压起动，设起动时电动机的端电压降到电源电压的64%，求线路起动电流和电动机的起动转矩。 §8-7. 三相电动机的调速 调速就是在同一负载下能得到不同的转速，以满足生产过程的要求。 一、变极调速 由式 二、变频调速 变频调速就是改变电源电压的频率，从而改变电动机的转速。目前主要采用下图所示的变频装置 三、变转差率调速 只要在绕线式电动机的转子电路中接入一个调速电阻，改变电阻的大小，就可以得到平滑调速。如增大调速电阻时，转差率上升，而转速下降。这种调速方法的优点是设备简单、投资少；但能量损耗较大。 §8-8. 三相电动机的制动 因为电动机的转动部分有惯性，所以把电源切断后，电动机还会继续转动一定时间后停止。为了缩短辅助工时，提高生产机械的生产率，并为了安全起见，往往要求电动机能够迅速停车和反转。这就需要对电动机制动。对电动机制动，也就是要求它的转矩与转子的转动方向相反。这时的转矩称为制动转矩。 一、能耗制动 二、反接制动 三、发电反馈制动 §8-9. 三相电动机的铭牌数据 要正确使用电动机，必须要看懂铭牌。今以Y132M-4型电动机为例，来说明铭牌上各个数据的意义。 1、型号 为了适应不同用途和不同工作环境的需要，电动机制成不同的系列，每种系列用各种型号表示。 异步电动机产品名称代号 2、接法 3、电压 6、功率因数 §8-10. 三相电动机的选择 △动触点 Y动触点 Y起动状态 △动触点 Y动触点 待起动状态 △动触点 Y动触点 切换状态 △动触点 Y动触点 Δ工作状态 △动触点 Y动触点 返回正常状态 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，其接线如图所示。 自耦变压器备有抽头，以便得到不同的电压（例如为电源电压的73%、64%、55%），根据对起动转矩