电气控制电路基本环节课件.ppt

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1、三相异步电动机的基本结构1.三相异步电动机的基本结构三相异步电动机异步电动机的基本知识定子转子三相异步电动机具有结构简单、制造成本低廉、使用和维修方便、运行可靠且效率高等优点，被广泛应用于工农业生产中的各种机床、水泵、通风机、锻压和铸造机械、传送带、起重机及家用电器、实验设备中。异步电动机的定子指其固定不动部分，主要包括有：机座机座是电动机的支架，通常用铸铁或铸钢制成。定子铁芯铁芯硅钢片异步电动机的定子铁芯是由0.5mm厚的硅钢片叠压制成的。定子铁芯内圆冲有分布的槽。定子铁芯构成异步电动机磁路的一部分。定子绕组定子绕组是由漆包线绕制而成，嵌入到定子铁芯槽中。构成电机电路的一部分。一般用45

2、号钢制成，用来传递电磁转矩。异步电动机的转子指其旋转部分，主要部件包括：转子铁芯也是由0.5mm厚的硅钢片叠压制成。在其内圆冲有均匀分布的槽，用来嵌放转子绕组。转子铁芯构成电动机磁路的又一部分。转子铁芯铁芯硅钢片转子绕组转子绕组大部分是浇铸铝笼型，大功率也有铜条制成的笼型转子导体。转子绕组构成电动机电路的另一部分。转轴绕线式异步电动机的转子结构中，转子铁芯与鼠笼式相类似，但转子绕组与定子绕组相同，也是采用漆包线绕制成对称三相绕组，嵌放到转子铁芯中。绕线式转子三相绕组必须连接成星形，三个向外的引出端子与固定在转轴上的三个相互绝缘的铜环相接，如下图所示：由于绕线式异步电动机采用转子绕组串电阻起

3、动和调速，因此起动性能和调速性能均比鼠笼式异步机优越。转轴转子铁芯固定在转轴上的三个铜滑环。Y接三相转子绕组分别与三个铜滑环相联。变阻器电刷电刷与滑环紧压，并通过输电线与变阻器相联。显然，三相绕线式异步机的转子绕组是闭合的。2.三相异步电动机的工作原理三相异步电动机是如何转动起来的？设三相异步电动机模型的定子磁极是顺时针转动的。固定不动的转子绕组和旋转的定子磁场相切割而感应电动势。转子绕组是闭合的，因此感应电动势在绕组中产生感应电流。感应电流的方向与感应电动势的方向相同。NS模型电机的定子磁极模型电机的转子绕组eei2n0用右手定则判断三相异步电动机是如何转动起来的？载流的转子绕组处在磁场

4、中，必定受到电磁力的作用。两个电磁力的大小相等、方向相反，因此对电动机转轴形成了电磁转矩。于是转子就顺着定子磁场的方向转动起来。NSeei2FFn0电机转动的关键是：旋转的定子磁场！n用左手定则判断右手定则右手定则，也叫安培定则右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁力线垂直进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。电磁学中，右手定则判断的主要是与力无关的方向。如果是和力有关的则全依靠左手定则。左手定则左手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把左手放入磁

5、场中，让磁感线垂直穿入手心（手心对准N极，手背对准S极，四指指向电流方向（既正电荷运动的方向）则大拇指的方向就是导体受力方向。实际三相电动机的旋转磁场是如何产生的呢？在电动机的对称三相定子绕组中通入对称三相交流电；AXBYCZωt0iωt=0时电流和磁场情况×A、C两相电流t=0时为正，因此首端流入、尾端流出。××B相电流t=0时为负，尾端流入、首端流出。电流入电流出NSn0相邻线圈电流流向一致，在气隙中生成合成磁场，方向为：ωt0iωt=120°AXBYCZωt=120°时电流和磁场情况×××NSn0显然，电流随时间变化120°电角，电动机的气隙磁场在空间的位置也随之旋转了120°。观察

6、电流波形图及电机示意图可看出，合成磁场的转向取决于三相电流的顺序，A→B→C正序时气隙磁场顺时针旋转。ωt0iωt=240°AXBYCZωt=240°时电流和磁场情况×××NSn0电流随时间继续变化，经历了120°电角的同时，电动机的气隙磁场在空间的位置也顺时针旋转了120°。ωt0iωt=360°AXBYCZωt=360°时电流和磁场情况×××NSn0电流随时间变化一周，电动机的气隙磁场在空间的位置也顺时针旋转了360°。可见，工程实际中，三相异步电动机定子和转子之间的气隙旋转磁场代替了模型电机定子的转动磁极。归纳：只要三相异步机的对称三相定子绕组中通入对称三相交流电，就会在定子和转子之

7、间的气隙中产生一个随时间空间位置不断变化的旋转磁场。AXBYCZ×××n0三相异步电动机工作原理概括在电动机对称三相定子绕组中通入对称三相交流电流产生气隙旋转磁场NS转子导体与磁场相切割感应电动势，由于闭合生成感应电流载流导体受电磁力的作用形成力偶力偶对电机转轴形成电磁转矩从而使固定不动的转子顺着旋转磁场的方向转动起来。FF若要改变电动机的旋转方向，只需任调通入定子绕组中两相电流的相序即可。第二节电气控制电路基本控制规律