电工基础教材PPT 第六章.ppt

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1、电工技术基础第六章电动机及控制本章要求1、了解电动机种类；2、理解异步电动机工作原理，熟悉异步电动机转速、转差率计算；3、理解异步电动机起动、调速和制动原理；3、学会阅读电动机电气控制原理图，能进行电动机控制设计；4、了解电动机节能知识。6.1电动机种类电动机是在生产和生活中得到广泛应用的动力机械，它可以把电能转换成机械能。电动机的种类很多，其中在工业生产中应用最广的是三相异步电动机。电动机可按电源种类、结构、用途和转子结构等方式进行分类。一、按电源分类直流电动机无刷直流电动机有刷直流电动机永磁直流电动机稀土永磁直流电动机铁氧体永磁直流电动机铝镍钴永磁直流电动机电磁直流电动机串励直流电动

2、机并励直流电动机他励直流电动机复励直流电动机交流电动机单相电动机三相电动机二、按结构和原理分类直流电动机异步电动机感应电动机三相异步电动机单相异步电动机罩极异步电动机交流换向器电动机单相串励电动机交直流两用电动机推斥电动机同步电动机永磁同步电动机磁阻同步电动机磁滞同步电动机三、按用途分类驱动用电动机电动工具用电动机钻孔、抛光等工具家电用电动机洗衣机、空调等其他小型机械设备用电动机小型机床、机械等控制用电动机步进电动机伺服电动机四、按转子结构分类分为笼型感应电动机（或称鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（或称绕线型异步电动机）。五、按起动与运行方式分类分为电容起动式单相异步电动机、电容

3、运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。6.2三相异步电动机6.2.1三相异步电动机结构三相异步电动机由定子（固定部分）和转子（转动部分）和其他部分组成，转子与定子之间由气隙分开。一、定子三相异步电动机的定子由机座、铁芯和绕组三部分组成。机座：用铸铁或铸钢制成的，用来固定铁芯和绕组，起支承作用。定子铁芯用来放置定子绕组和作为电动机磁路一部分。定子铁芯通常由厚度为0.5毫米的表面有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成，铁芯内圆均匀分布用来嵌放定子绕组的槽。定子绕组是电动机的电路部分，在绕组中通入三相交流电，产生旋转磁场。绕组由三个在空间互隔120°电角度、对称排列

4、的结构完全相同绕组连接而成，绕组用绝缘包皮的导线（如漆包铜线等）绕成而成，每一组称为一相绕组，三相异步电动机的绕组由三相对称绕组U1U2、V1V2、W1W2组成。定子绕组应保证绕组各导电部分与铁芯之间有可靠绝缘以及绕组之间也具有可靠绝缘。绕组绝缘主要有对地绝缘（定子绕组整体与定子铁芯之间绝缘）、相间绝缘（各相定子绕组之间绝缘）和匝间绝缘（每相绕组匝间绝缘）。电动机接线盒内接线板连接电动机三相绕组首尾引出线，三相绕组首尾引出线排成两排，第一排三个接线端子为绕组首部引出线，自左至右排列编号为U1、V1、W1，下排三个接线端子为绕组尾部引出线，自左至右排列的编号为W2、U2、V2。定子绕组的连

5、接应该根据电源线电压和每相绕组的额定电压进行，定子绕组一般接成星形连接（Y接）或三角形连接（△接）。二、转子三相异步电动机的转子由铁芯、绕组和转轴三部分组成，转子由轴承和端盖支承。转子铁芯的作用是作为电机磁路一部分和放置转子绕组。转子铁芯通常由0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔用来放置转子绕组。转子绕组的作用是切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，形成电磁转矩并驱动电动机旋转。转子绕组可分为鼠笼式和绕线式两种。鼠笼式转子绕组由导条和环行端环组成，绕组外形像鼠笼，因此常被称为笼型绕组。鼠笼式转子绕组通常采用铸铝转子绕组或铜条铜端环焊接绕组。鼠笼式电动机具有构造简

6、单、价格低、可靠性高和使用方便的优点，广泛应用于设备中。绕线式绕组为对称的三相绕组，通常接成星形，三个绕组首端接到转轴集流环上后通过电刷与外电路联接。绕线式绕组通过集流环和电刷在转子绕组回路中串入附加电阻等元件能改善异步电动机的起、制动性能及调速性能，对于要求一定范围内进行平滑调速的设备（如吊车、电梯、空气压缩机等）得到较多应用。但绕线式转子绕组结构复杂，在应用中不如鼠笼式广泛。6.2.2三相异步电动机工作原理在装有手柄的U形磁铁两极之间放置闭合导体（转子），当转动手柄带动磁铁旋转时，发现导体也跟着旋转。手柄转动速度越快，导体转动速度也越快，反之亦然。如果改变磁铁转向，导体转向也跟随改变

7、。如果停止磁铁转动，导体也停止转动。当U形磁铁旋转时，磁铁与闭合导体（转子）之间发生了相对运动，导体切割磁力线，在导体内部会产生感应电动势和感应电流。感应电流会使导体在磁场中受力，使导体就沿U型磁铁的旋转方向转动。异步电动机工作需要两个条件，旋转磁场和自由转动的闭合导体（转子）。一、旋转磁场的产生和方向鼠笼型三相异步电动机定子剖面图和星形接线示意图。三相定子绕组U1U2、V1V2、W1W2空间上互差120°对称排列，接成星形与三相电