《电工电子技术基础（第三版）》 课件 模块五 交流异步电动机及其基本控制线路.pptx

模块五交流异步电动机及其基本控制线路任务 一认识三相笼型异步电动机的结构和工作原理课题一任务 二安装和维护三相笼型异步电动机任务一认识三相笼型异步电动机的结构和工作原理学习目标熟悉三相笼型异步电动机的基本结构，了解各部分的作用熟悉三相笼型异步电动机铭牌参数的含义理解三相笼型异步电动机的工作原理任务一认识三相笼型异步电动机的结构和工作原理任务引入 在工农业生产和日常生活中，经常需要将电能转换为机械能来驱动各种设备正常运行， 如图 5-1 所示为某车床中驱动 主轴运转的一台型号为 Y112M-4 的三相笼型异步电动机，它是如何工作的？它的内部结构都包括哪些？急需更换一台新的电动机替代工作，该如何选择一台合适 的新电动机呢？任务一认识三相笼型异步电动机的结构和工作原理相关知识 首先理解铭牌主要数据的含义。一、三相笼型异步电动机的基本结构 三相笼型异步电动机的结构如图 5-2 所示，它主要由固定不动的定子和旋转的转子两 部分组成。在定子和转子之间有一很小的气隙，其长度一般为 0.25～2?mm。此外还有端盖、 轴承、风扇和接线盒等。任务一认识三相笼型异步电动机的结构和工作原理相关知识 1．定子的构成及各部分的作用 定子是电动机的静止部分，主要由定子铁芯、定子绕组和机座等组成。 （1）定子铁芯。 （2）定子绕组。可按需要将三相绕组接 成 形或△形，如图 5-3、图 5-4 所示。任务一认识三相笼型异步电动机的结构和工作原理相关知识 （3）机座。 2．转子的构成及各部分的作用转子是电动机的旋转部分，主要由转子铁芯、转子绕组、转轴和风叶等组成。 （1）转子铁芯。 （2）转子绕组。 中小型异步电动机通常采用铸铝转子，就是把熔化的铝浇 铸在转子铁芯槽内，并连同两个端环和风叶铸为一体，如图 5-5 所示。 三相笼型异步电动机定子与转子之间气隙的大小对电动机的性能影响很大。为了减小空 载电流，提高功率因数，应尽量减小气隙，但气隙也不能过小，否则会造成装配困难和运行 不安全。任务一认识三相笼型异步电动机的结构和工作原理相关知识 二、三相笼型异步电动机的工作原理 1．基本工作原理 三相笼型异步电动机的基本工作原理可用如图 5-6 所示的实验来说明。在装有手柄的蹄 形磁铁的两极间放置一个笼型转子，当转动手柄带动蹄形磁铁旋转时，发现笼型转子也跟着 旋转；若改变磁铁的转向，则笼型转子的转向也随之改变。任务一认识三相笼型异步电动机的结构和工作原理相关知识 感应电流又 使导体受到一个电磁力的作用，驱动笼型转子沿磁铁的旋转方向转动起来，这就是异步电动 机的基本工作原理。 可见，要使异步电动机的笼型转子旋转，必须有旋转的磁场。而在三相笼型异步电动机 的定子上布置有结构完全相同、空间位置相差 120°电角度的三相绕组，当分别通入三相对 称的交流电流时，在定子与转子的空气隙间便产生一个旋转磁场。 2．旋转磁场的转速和旋转方向 三相笼型异步电动机旋转磁场的转速 n1 与电动机磁极对数 p 的关系为 可见，旋转磁场的转速 n1 取决于电流频率 f 和磁极对数 p。对一台给定的三相笼型异步 电动机而言，f 和 p 通常是一定的，所以磁场转速 n1 是常数，称为同步转速。任务一认识三相笼型异步电动机的结构和工作原理相关知识 在我国工频 f=50?Hz，因此对应于不同磁极对数 p 的旋转磁场转速 n1，见表 5-1。 旋转磁场的旋转方向是由三相绕组中电流的相序决定的，若想改变旋转磁场的旋转方 向，只要改变通入定子绕组的电流相序，即将三根电源线中的任意两根对调即可，这时转子 的旋转方向也随之改变。 3．转差率 s 三相笼型异步电动机转子转动的方向与磁场旋转的方向相同，因而磁力线就不切割转 子导体，转子电动势、转子电流以及转矩也就都不存在。旋转磁场与转子之间存在转速差，通常把这种存在转速差的电动机称为异步电动机，又称为感应电动机。任务一认识三相笼型异步电动机的结构和工作原理相关知识 转子实际转速 n 与磁场转速 n1 相差的程度用转差率 s 来表示，即 转差率是异步电动机的一个重要的物理量，异步电动机运行时，转速与同步转速一般很 接近，转差率很小，在额定工作状态下为 0.015～0.06。任务一认识三相笼型异步电动机的结构和工作原理相关知识三、三相笼型异步电动机的铭牌 电动机的机座上装有一块铭牌，它标出了电动机的主要结构和性能参数。要正确选择和 使用电动机，必须了解其铭牌上数据的含义。本任务中需要更换的三相笼型异步电动机的铭 牌见表 5-2，下面来了解其主要参数的含义。任务一认识三相笼型异步电动机的结构和工作原理相关知识1．型号 目前广泛应用的国产 Y 系列三相笼型异步电动机的型号及含义如下。2．额定功率3．额定电压4．额定电流任务一认识三相笼型异步电动机的结构和工作原理相关知识5．