电工电子4电机及其控制

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1、电工电子技术基础清华大学出版社第4章电机及其控制项目一三相异步电动机的认识项目二三相异步电动机的启动控制项目三三相异步电动机的正反转控制项目四三相异步电动机的变速控制项目五三相异步电动机的制动项目一三相异步电动机的认识任务一认识三相异步电动机的结构任务二学习三相异步电动机的工作原理任务三了解三相异步电动机的电磁转矩和机械特性任务四学习三相异步电动机的铭牌及其选择项目引入你见过如图所示的搬运工具吗？你知道电动葫芦的动力源是什么吗？这个动力源的结构如何？它是怎样工作的？任务目标（1）了解三相异步电动机的结构，理解其工作原理

2、，并掌握其特性；（2）理解电动机铭牌上技术数据的意义，能根据需要正确地选择和使用电动机。车间常用的电动葫芦三相异步电动机任务一认识三相异步电动机的结构（a）电动机结构（b）电动机外形1-散热筋2-吊环3-转轴4-转子5-风扇6-罩壳7-轴承盖8-端盖9-接线盒10-机座11-轴承12-铭牌由定子和转子构成，在定子和转子之间留有一定的气隙。还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件。（a）定子铁心（b）定子硅钢片（c）转子硅钢片固定部分，用来产生旋转磁场的一般由定子铁芯、定子绕组和外壳等组成。定子由三个彼此独立的绕组组成（每

3、个绕组即为一相），通入三相对称电流时，就会产生旋转磁场。在空间彼此相隔120°电角度，每相绕组的多个线圈均匀分布嵌放在定子铁芯槽中。（a）星形接法（b）三角形接法定子绕组作用：产生旋转力矩，拖动生产机械旋转。组成：转子铁芯、转子绕组、转轴等。转子绕组：笼型转子和绕线型转子两种。（a）笼型绕组（b）转子外形铸铝的笼型转子1-铸铝条2-风叶3-转子铁心转子绕线型转子1-转子三相绕组2-转子铁心3-集电环4-转子绕组接线头5-电刷6-刷架7-电刷外接线8-镀锌钢丝箍9-转轴10-定子绕组接线示意图提刷装置其他附件其他附件有端

4、盖、轴承、轴承盖、风叶、风罩和接线盒等。想一想：定子和转子的铁心为什么用硅钢片叠成？笼型转子上有绕组吗？任务二学习三相异步电动机的工作原理定律——电磁感应、全电流、电路、电磁力等。旋转磁场——电动机旋转的动力。基本原理——在定子绕组中，通入三相交流电所产生的旋转磁场与转子绕组中的感应电流相互作用产生的电磁力形成电磁转矩，驱动转子转动，从而使电动机工作。（1）三相交流电可产生旋转磁场（2）转子转动原理1．旋转磁场定子三相电流产生的旋转磁场三相定子绕组及其波形星形连接三相对称电流波形iA=Imsint参考方向iB=Ims

5、in（t−120°）iC=Imsin（t+120°）三相电流互成120°，相序A-B-Ct=0°t=60°t=90°t=180°三相电流产生的旋转磁场顺时针转60o顺时针转90o顺时针转180o磁场三相对称交流电流，产生一对磁极（磁极对数p=1）合成的随时间变化的旋转磁场。当电流经过一个周期的变化（t=0～360°）时，合成磁场也顺时针方向旋转360°的空间角度。改变旋转磁场的转向2．旋转磁场的转向相序A-B-C相序A-C-Bt=0°t=60°旋转磁场的转速为n0＝60f1/p（r/min）n0——电

6、动机同步转速（即旋转磁场的转速），单位为r/min；f1——定子电流频率，单位为Hz；P——磁极对数（由三相定子绕组的布置和连接决定），p＝l为二极，p＝2为四极，p＝3为六极，依次类推。2.三相异步电动机的转动原理定子绕组通电——旋转磁场感应电动势（右手定则）转子感应电流——受电磁力F作用（左手定则）——对转轴产生电磁转矩T（顺时针）——转子以转速n顺着旋转磁场的方向旋转同步转速转子感应电流旋转磁场定子绕组转子转速感应电动机：电磁感应传递能量同步转速n0三相交流电产生的旋转磁场的转速n0=60f1/p转/分（r/mi

7、n）p∶磁极对数（由三相定子绕组的布置和连接决定）。p=l为2极；p=2为4极；p=3为6极f1（Hz）：定子电流频率磁极对数Pl23456同步转速n0（r/min）300015001000750600500电动机p固定，且f1也固定，则n0也是固定的“异步异步电动机转子转速n不可能达到同步转速n0——“异步”——电动机工作的必要条件（n＜n0）异步电动机的转速转差——电动机的同步转速n0与转子的转速n之差。转差率s——转差与同步转速n0的比值s=(n0−n)/n0×100%n=(1−s)60f1/p转差电动机启动时n

8、=0，s=1；当n=n0时（理想空载运行），s=0；稳定运行时，n接近n0，s很小，一般在2%~7%。例：一台四极异步电动机，三相电源频率为50Hz，额定转差率为0.04，则其在额定运行时转速为n=(1−s)×60f/p=(1−0.04)×60×50/2=1 440r/min转差率想一想：①异步电动机的定子旋转磁场与转子磁场是不是