电工专业技能实训 教学课件 作者 张仁醒主编 模块1　电动机控制技术.ppt

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1、电工专业技能实训电工专业技能实训张仁醒主编模块1　电动机控制技术模块1　电动机控制技术1.1　必备知识1.2　三相交流异步电动机控制实训1.3多速异步电动机控制实训1.4　直流电动机控制实训1.1　必备知识1.1.1　三相异步电动机的结构与工作原理1.三相异步电动机的结构图1-1　三相笼型异步电动机的结构1.1　必备知识(1)定子　电动机的静止部分称为定子，主要由定子铁心、定子绕组和机座等组成。1)定子铁心。2)定子绕组。3)机座。(2)转子　转子是电动机的旋转部分，由转子铁心、转子绕组及其他附件组成。1)转子铁心。2)转子绕组。3)其他附件。2.三相异步电动机的铭牌1.1　必备知

2、识(1)型号　三相异步电动机的型号一般由汉语拼音的大写字母和阿拉伯数字组成。(2)额定功率PN电动机在额定工作状态下，即额定电压、额定负载和额定冷却条件下运行时，转轴上输出的机械功率，单位为kW。(3)额定电流IN电动机在额定工作状态下运行时定子绕组输入的线电流，单位为A。(4)额定电压UN电动机正常运行时的电源线电压，单位为V。(5)额定转速nN电动机在额定工作状态下的运行转速，单位为r/min。1.1　必备知识(6)接法　电动机三相定子绕组的连接方法有三角形联结和星形联结，小型电动机(3kW以下)多采用星形联结，大、中型电动机(4kW以上)采用三角形联结。(7)其他　铭牌上还有

3、防护等级、绝缘等级、额定频率与额定工作制等。3.三相异步电动机的工作原理(1)定子旋转磁场的产生　当三相异步电动机接到三相交流电源上时，有三相对称电流通入三相对称的定子绕组，将会在定子和转子间的气隙中产生旋转磁场。1)旋转磁场的旋转方向。2)旋转磁场的旋转速度。1.1　必备知识(2)转子感应电流的产生　假定旋转磁场以转速n1顺时针旋转，而转子开始时是静止的，故转子绕组相对磁场运动而切割磁力线，感应出电动势。(3)转子电磁力矩的产生　有感应电流的转子导体在旋转磁场中会受到电磁力的作用，力的方向可用左手定则判定。4.异步电动机的转速与转差率(1)异步电动机的转速　由于异步电动机转子绕组

4、中的电流是感应产生的，所以又称为感应电动机。(2)异步电动机的转差率1)在电动机起动瞬间，n=0，s=１，转子切割磁力线相对速度最大，感应电动势、电流最大。1.1　必备知识2)电动机空载时阻力很小，转速很高，此时n≈n1，s很小，一般在0.005左右。3)电动机在额定状态下运行时，sN一般在0.01～0.07之间，通常为0.05左右。5.三相变极多速异步电动机1.1.2　三相异步电动机绕组1.三相异步电动机绕组概述2.基本术语(1)线圈　线圈也称为绕组元件，是构成绕组最基本的单元，用导线绕制，分为有效边和端部。(2)线圈组　多个线圈按一定规律连成一组称为线圈组。(3)绕组　多个线圈

5、或线圈组按一定规律连在一起形成绕组。1.1　必备知识(4)极矩τ(5)线圈节距y　一个线圈的两个有效边所跨定子圆周的距离称为节距，一般用槽数表示。(6)机械角度　即几何角度，如一个圆周所对应的几何角度为360°。(7)电角度　从电磁方面看，导体每经过一对磁极N、S，其感应电动势变化一个周期，也即相位变化了360°电角度，所以每对磁极对应的是360°电角度。(8)每极每相槽数q(9)极相组　将一个磁极下属于同一相的线圈按一定方式串联成的线圈组，称为极相组。3.三相定子绕组的构成原则1.1　必备知识1)为达到磁场对称的目的，各相绕组在每个磁极下应均匀分布，因此先将定子槽数按极均分(分极

6、)，使每极为180°电角度，每极下分为三相(分相)，也称为3个相带，每个相带60°电角度。2)各相绕组引出线应彼此相隔120°电角度。3)同相绕组中线圈间应顺着电流参考方向进行连接。4)同一相绕组的各有效边在同性磁极下，电流方向应相同。4.三相单层绕组(1)单层链式绕组　链式绕组由相同节距的线圈组成，其结构特点是线圈一环套一环，形如长链，其展开图如图1-2所示。1.1　必备知识图1-2　单层链式绕组展开图(2)同心式绕组　同心式绕组的结构特点是各相绕组均由不同节距的同心线圈(大线圈套在小线圈外面)经适当连接而成，这种绕组的端部较长，常用于两极电动机中。1.1　必备知识图1-3　单层

7、同心式绕组展开图1.1　必备知识(3)交叉式绕组　交叉式绕组主要用于每极每相槽数q=3(奇数)的小型三相异步电动机定子绕组中，其展开图如图1-4所示。图1-4　单层交叉式绕组展开图1.1　必备知识5.三相双层绕组(1)双层叠绕组的展开图　叠绕组在嵌线时，总是后一个叠在前一个上面，所以得名叠绕组，展开图的画法与单层基本相同，只是用实线来表示线圈的上层边，虚线来表示线圈的下层边。2)按相带和电流方向连接成线圈组及相绕组。图1-5　三相双层叠绕组展开图1.1　必备知识(2)