电机与电气控制 教学课件 作者 施振金 第1章.ppt

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1、第1章三相异步电动机三相异步电动机基础1.1三相异步电动机的安装与使用1.3三相异步电动机的选择1.2特点：运行可靠、结构简单、制造方便、维护容易、价格低廉等，应用广泛。分类：三相异步电动机和单相异步电动机。异步电动机的特点和分类单相异步电动机因容量小，在实验室和家用电器设备中用得较多；而三相异步电动机则广泛用于生产中。三相异步电动机的种类及外形如图1.1所示。单相异步电动机与三相异步电动机图1.1三相异步电动机的种类及外形图YS系列YEJ系列电磁制动式JR系列绕线型MC/MY单相铝壳式YB2隔爆型Y2系列YS系列YS系列YS系列1.1三相异步电动机基础1.1.1三相异

2、步电动机的结构1.1.2三相异步电动机的基本原理1.1.3三相异步电动机的铭牌1.1.1三相异步电动机的结构三相异步电动机的种类很多，但它们的基本结构类似，都是由定子和转子构成的，在定子和转子之间留有一定的气隙此外，还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件，如图1.2所示。1.定子2.转子罩壳机座接线盒端盖轴承盖吊环端盖接线盒转子转轴定子铁芯定子绕组风扇罩壳图1.2电动机的结构及外形1．定子定子是电动机的固定部分，是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。（1）定子铁芯如图1.3定子铁芯是电动机磁路的一部分，是由厚度为0.35mm—0.5mm、表面涂有绝

3、缘漆的薄硅钢片叠压而成的圆筒。由于硅钢片较薄而且片与片之间是绝缘的，所以减少了由于交变磁通通过引起的铁芯涡流损耗。铁芯内圆有均匀分布的槽口，用来嵌放定子绕组。(a)定子铁芯(b)钉子硅钢片(c)转子硅钢片图1.3定子铁芯、硅钢片和转子硅钢片（2）定子绕组的组成1定子绕组是电动机电路的一部分，由绝缘铜线或铝线绕制而成。中、小型三相电动机多采用圆漆包线大、中型三相电动机则用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线绕制。（2）定子绕组的组成2由三个彼此独立的绕组组成（每个绕组即为一相），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

4、子铁芯槽中。定子绕组的3个首端U1、V1、W1和3个末端U2、V2、W2，都通过外壳上的接线盒连接到三相电源上。定子星形接法与三角形接法(a)星形接法(b)三角形接法图1.4定子绕组的星形和三角形连接4kW以下电机多采用星形接法4kW以上电机多采用三角形接法（3）外壳吊环机座接线盒端盖轴承盖吊环机座：由铸铁或铸钢浇铸成型，其作用是安装和固定电动机的。机座的外壳一般铸有散热片，具有散热功能。端盖：由铸铁或铸钢浇铸成型，分布在电动机的两端，其作用是把转子固定在定子内腔中心，使转子能够在定子中均匀地旋转。轴承盖：由铸铁或铸钢浇铸成型，其作用是固定转子，使转子不能轴向移动；另外

5、，还具有存放润滑油和保护轴承的作用。接线盒：一般是由铸铁浇铸的，其作用是保护和固定绕组引出线端子。吊环：一般是用铸钢制造，安装在机座的上端，用来起吊、搬抬三相电动机。2．转子作用：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。转轴：固定转子铁芯和传递功率（中碳钢）。转子铁芯：磁路的一部分（厚0.5mm的硅钢片叠成圆柱体），套在转轴上。转子绕组：笼型转子和绕线型转子两种。槽：用于放置转子绕组转子铁芯图1.5笼型转子铜条—导条铜排转子导电环导电环铁芯笼子（1）笼型转子（鼠笼式电动机）图1.6铸铝的笼型转子铸铝转子风叶风叶转子铁芯槽中浇入铝液并全部浇注铸铝

6、条铸铝条（2）绕线型转子（与定子绕组相似）图1.7（a）绕线型转子结构转子铁芯转子三相绕组集电环转子绕组接线头电刷及刷架电刷外接线转轴镀锌钢丝箍绕线型转子（接线）集电环至外电阻电刷转子三相绕组定子绕组图1.7（b）接线示意图图1.7（c）提刷装置绕线型转子（启动时用）电刷集电环切断电阻3．其他风扇：通风冷却电动机。定子与转子间的空气隙（0.2～1.5mm）：气隙太大，运行时功率因数会降低；气隙太小，装配困难，运行不可靠，使附加损耗增加以及使启动性能变差。1.1.2三相异步电动机的基本原理定律——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——

7、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2．旋转磁场的转向3．四极旋转磁场4．三相异步电动机的转动原理5．同步转速n06．“异步”、转差和转差率7．电磁转矩T8．机械特性曲线（a）三相交流电可产生旋转磁场（b）电动机转动原理图1.8旋转磁场的产生马蹄形磁铁铜框—笼型转子通电后，磁针转动1．旋转磁场图1.9三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=Imsi