三相异步电动机与控制-湖南澧职业中专学校.DOCVIP

澧县职业中专学校机电专业《电工基础》 教 案 第五章 三相异步电动机与控制 概 述 本章教学目的及基本要求： 1．了解三相异步电动机的结构和机械特性，掌握其四种运行方式； 2．了解单相异步电动机结构与原理，掌握其反转与调速； 3．了解常用控制电动机的结构，掌握其工作原理； 4．了解低压电器的分类，掌握各种低压电器的工作特点； 5．掌握电动机基本控制电路、行程与时间控制电路的分析。 本章教学内容的重点和难点： 教学重点：1．三相异步电动机的启动、制动、反转和调速控制； 2．单相异步电动机的反转与调速控制； 3．基本控制电路； 4．行程、时间控制电路。 教学难点：1．基本控制电路； 2．行程、时间控制电路。 本章教学内容的深化和拓宽： 1．汽车交流发电机的控制原理； 2．汽车用熔断丝的选用与颜色。 本章教学方法、方式： 讲授 启发 讨论 本章主要参考资料： 1．秦曾煌主编： 电工学简明教程（第2版） 高等教育出版社. 2007.1 2．赵福堂主编： 汽车电工电子技术基础 机械工业出版社. 2005.9 3．高树德主编： 汽车电工电子技术基础 机械工业出版社. 2005.10 澧县职业中专学校机电专业《电工基础》 单 元 教 案 首 页 2009 年11月17日第11周 课题：§5-1 三相异步电动机 课次：9 §5-2 三相异步电动机的运行 教学方法：讲授、讨论、启发 教具：多媒体 教学目的： 1．了解三相异步电动机的构造，理解其工作原理； 2．了解三相异步电动机的机械特性； 3．掌握三相异步电动机的运行 教学重点： 1．三相异步电动机的工作原理； 2．三相异步电动机的运行 教学难点：三相异步电动机的运行 教学过程时间分配 新课导入 2分钟 讲授新课 70分钟 巩固小结 3分钟 课后思考 15分钟 课后记： 教学过程设计 【新课导入】 三相异步电动机是由三相交流电供电的电动机，又称异步电动机。它的结构简单、制造容易、价格低廉、效率高、运行经济可靠且便于维护，获得了广泛的应用。其缺点是调速性能差、功率因数低，在有些场合受到限制，但随着当前变频调速技术的发展，该问题已得到了解决。 【新课传授】 一、三相异步电动机的结构 三相异步电动机的结构主要包括定子（固定部分）和转子（旋转部分）两大部件。 1.定子 定子是指电动机中静止不动的部分，有定子铁芯、定子绕组、机座、端盖等部件。定子铁芯用0.5 mm厚的表面有绝缘层的硅钢片叠压成圆筒状。在定子铁芯的内圆冲有均匀分布的槽孔，用以嵌置三相定子绕组，每相绕组分布在几个槽内，线圈按一定规则连接成三相定子绕组。三相定子绕组结构完全对称，一般有六个接线端U1、U2、V1、V2、W1、W2置于接线盒内，根据需要接成星形或三角形。 2.转子 转子是电动机的旋转部分，由转子铁芯、转子绕组和转轴组成。转子铁芯也是由0.5 mm厚的硅钢片叠成的圆柱体，固定在转轴上，转轴上加机械负载，与定子相同在圆周外表面冲 有槽孔，用以嵌置转子绕组。转子绕组的构造分为笼式和绕线式两种。 笼式转子绕组是用铜条和铜环焊接成的笼形闭合电路，由于转子绕组的形状像鼠笼，故称笼式转子。 绕线式转子的特点是可以通过滑环和电刷，在转子电路中接入附加的电阻，以便电动机 启动时调节电动机的转速。在需要大启动转矩时，往往采用绕线式异步电动机。 二、三相异步电动机的工作原理 1.旋转磁场的产生 定子绕组接通三相交流电源后在定子绕组内形成三相对称电流，在电动机内产生旋转磁场，转子绕组与旋转磁场产生相对运动并切割磁力线，使转子绕组产生感应电流，两者互相产生电磁转矩，是转子旋转起来。 三相异步电动机的转速与旋转磁场的转速有关，而旋转磁场的转速又与磁极的对数有关。P对磁极的旋转磁场的转速为n1=60f/p。 旋转磁场是顺时针方向旋转，旋转磁场的方向是由线圈中电流的相序决定的，如果将电源接到定子绕组的三根引线中的任意两根对调，这时三相定子绕组中的电流相序就按逆时针方向排列，将使旋转磁场按逆时针方向旋转。 2.转子转动原理 把旋转磁场的转速n1与转子转速n的差值与旋转磁场转速n1之比称为异步电动机的转差率，用 s表示，即s=（n1-n）/ n1 。一般三相异步电动机在额定转速时的转差率Sn=0.02～0.06 。 三、机械特性 电动机产生的电磁转矩 T与转子转速n的关系曲线，即n=f（T）曲线称为电动机的机械特性曲线。 在电动机启动时，即 n=0时，对应于 机械特性曲线上的 D点，电动机轴上的电 磁转矩称为启动转矩（又称为堵转转矩）， 用 Tst表示。 当电动机带额定负载