《电机技术》2.1.2 异步电动机原理和铭牌任务手册.docxVIP

异步电动机原理和铭牌

【任务要求】

知识点

技能点

三相异步电动机的基本工作原理；旋转磁场的产生；转差率；异步电机的三种运行状态；三相异步电动机的铭牌数据

三相异步电动机的工作原理的分析；掌握旋转磁场产生的方法和原理；会根据转差率分析异步电机的运行状态；会识读三相异步电动机的铭牌数据

重点

难点

三相异步电动机的工作原理

旋转磁场的产生

【任务清单】

任务1：三相异步电动机的基本工作原理

当异步电动机定子三相对称绕组中通入三相对称的电流时，就会产生一个以同步转速n1=60f1/p旋转的圆形旋转磁场，而转子是静止的。转子与定子旋转磁场之间有相对运动。转子导体因切割定子旋转磁场而产生感应电动势。因为转子绕组是闭合的短路绕组，故转子绕组内有感应电流流过。转子载流导体在定子旋转磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转矩，驱使电动机转子转动。异步电动机的转速n恒小于定子旋转磁场的转速n1。由于异步电动机转速n与定子旋转磁场不同步，故又称为异步电动机。

任务2：旋转磁场的产生

三相异步电动机的定子，三相定子绕组对称放置在定子槽中，即三相绕组首端U1、V1、W1（或末端U2、V2、W2）的空间位置互差120°。对称的三相电流通入对称的三相绕组中，它们的合成磁场就是一个旋转磁场！！！

任务3：极对数和转速的关系

三相异步机的三相对称定子绕组中通入对称三相交流电，会在定子和转子之间的气隙中产生一个的旋转磁场。P=1时，i变化一周磁场旋转360°；P=2时，i变化一周磁场旋转180°。显然，四极旋转磁场的转速是二极电机的1/2。因此我们可以得到：

任务4：转差率

用字母s表示，。当转子静止时，n=0，转差率s=1；当转子转速接近同步转速(空载运行)时，转差率s=0；作为异步电动机，转差率在0＜s＜1范围内变化。

额定运行时，转差率一般在0.01-0.06之间，即电机转速接近同步速。负载越大，转速越低，转差率越大；反之，转差率越小。转差率的大小能够反映电机的转速大小或负载大小。

任务5：异步电机的三种运行状态

（1）电磁制动；（2）电动机；（3）发电机

1、电动机运行状态：运行在电动机时n1n0,此时0s1。

2、发电机运行状态：nn1，则转差率s0。

3、电磁制动状态：n0，则转差率s1。

任务6：三相异步电动机的铭牌数据

型号（Y112M-4）：Y表示Y系列鼠笼

式异步电动机（YR表示绕线式异步电动机）；

112表示电机的中心高为112mm；M表示中

机座（L为长机座；S为短机座）；4表示4

极电机。

2、额定功率P（4.0kW)：电动机额定状态运行时，轴上所能输出的机械功率。

3、额定速度n（1440r/min)：电动机额定状态运行时的转速。

4、额定电流IN（8.8A)：电动机加以额定电压，在其轴上输出额定功率时，定子从电源取用的线电流值。

5、额定电压UN（380V)：电动机额定状态运行时，定子绕组上应加的线电压值。Y系列电动机的额定电压都是380V。凡功率小于3KW的电机，其定子绕组均为星型联接，4KW以上都是三角形联接。

6、防护等级（IP44）：指防止人体接触电机转动部分、电机内带电体和防止固体异物进入电机内的防护等级。

IP—特征字母，为“国际防护”的缩写；44—4级防固体；4级防水。

7、LW（82dB)：电动机的噪声等级，值越小电动机运行的噪声越低，单位为dB。

8、工作制（工作制S1）：电动机的运行方式。一般分为“连续”（代号为S1）、“短时”（代号为S2）、“断续”（代号为S3）

9、额定频率(50Hz)：电动机在额定运行状态下，定子绕组所接电源的频率。我国规定的额定频率为50Hz。

10、接法(Δ)：电动机在额定电压下，定子绕组的连接方式（星型联接和三角形联接）。三相绕组具体应该采用何种接法，应视电力网的线电压和各相绕组的工作电压而定。目前我国生产的Y系列三相异步电动机，功率在4kW以下者一般采用星形接法；在4kW以上者采用三角形接法。

11、绝缘等级（B级绝缘）：电动机绕组以及其他绝缘部件所用绝缘材料的等级，绝缘材料按耐热性能可以分为Y、A、E、B、F、H、C七个等级。目前国产Y系列电动机一班采用B级绝缘。

【任务拓展】

请认真思考并回答下列问题

以下图所给的异步电动机为例，分别计算电动机额定运行时转差率、输入功率和效率。

已知一台三相异步电机的额定转速为1437r/min，试求这台电动机的极对数和额定转差率。

3、一台50Hz、八极的三相感应电动机，额定转差率sN=0.04，问该机的同步转速是多少？当该机运行在700r/min时，转差率是多少？当该机运行在800r/min时，转差率是多少？当该机运行在起动时，转差率是多少？

4、一台异步电动机的技术数据为：ＰN=2.2kＷ，ｎN＝1430r／min，η