1、2021-11-271第七章 異步電動機2021-11-2727.17.1 三相異步電動機的構造三相異步電動機的構造 一一. 電動機的分類電動機的分類異步（感應）電動機：應用廣泛。異步（感應）電動機：應用廣泛。同步電動機：用于功率較大，不需要同步電動機：用于功率較大，不需要 調速，長期工作的機械。調速，長期工作的機械。交流交流直流：他勵，并勵，串勵，復勵。直流：他勵，并勵，串勵，復勵。電動機電動機2021-11-273三相異步機的結構三相異步機的結構YBZXAC轉子轉子定子定子定子繞組定子繞組（三相）（三相）機機 座座轉子：在旋轉磁場作用下，轉子：在旋轉磁場作用下， 產生感應電動勢或產生感應電

2、動勢或 電流。電流。三相定子繞組：產生旋轉三相定子繞組：產生旋轉 磁場。磁場。線繞式線繞式鼠籠式鼠籠式鼠籠轉子鼠籠轉子 2021-11-274三相定子繞組：三相定子繞組：產生旋轉磁場。產生旋轉磁場。組成：組成：定子鐵心、定子繞組和機座。定子鐵心、定子繞組和機座。2021-11-275 轉子：轉子：在旋轉磁場作用下，產生在旋轉磁場作用下，產生 感應電動勢或電流。感應電動勢或電流。組成：組成：轉子鐵心、轉子繞組和轉軸。轉子鐵心、轉子繞組和轉軸。2021-11-276一一. 轉動原理：轉動原理： 7.27.2 三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工作原理 2021-11-277 實際的異步電動機

3、中，實際的異步電動機中，轉子之所以轉動，是由于轉子之所以轉動，是由于旋轉磁場的作用。旋轉磁場的作用。2021-11-278二、旋轉磁場的產生二、旋轉磁場的產生AYCBZ異步機中異步機中,旋轉磁場代替了旋轉磁極旋轉磁場代替了旋轉磁極AiBiCimIt0n()電流出電流出( )電流入電流入X240sin120sinsintIitIitIimCmBmA2021-11-279三相對稱繞組通入三相對稱電流就形成三相對稱繞組通入三相對稱電流就形成旋轉磁場旋轉磁場。0wt2021-11-2710060wt090wt2021-11-2711旋轉磁場的旋轉磁場的轉速大小轉速大小分）轉 /( 600fn 一個電流

4、周期，旋轉磁場在空間轉過一個電流周期，旋轉磁場在空間轉過360。則。則 同步轉速（旋轉磁場的速度）為：同步轉速（旋轉磁場的速度）為：AXYCBZNSAXYCBZSN0n60AXYCBZNSAiBiCimIt2021-11-2712極對數（極對數（P）的概念）的概念BiAXBYCZAiCi1p此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數為此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極對數為1。即：即：AXYCBZNS2021-11-2713極對數（極對數（P）的改變）的改變CYABCXYZAXBZAiBiCi 將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內。形將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內。形成的磁場

5、則是兩對磁極。成的磁場則是兩對磁極。X AAXBYBYCZCZ2021-11-2714極對數極對數2pAXX ANSSNZCZCBYBYCYABCXYZAXBZAiCiBiAiBiCimIt2021-11-2715XNSASNZBX AYCZBCY0t分）轉/( 600pfn 60t A0nAZXXCZCSNSN30極對數和轉速的關系極對數和轉速的關系AiBiCimIt2021-11-2716三相異步電動機的同步轉速三相異步電動機的同步轉速分）轉/( 600pfn 2p180分）轉/( 50011p360分）轉/( 0003極對數極對數每個電流周期每個電流周期磁場轉過的空間角度磁場轉過的空間角

6、度同步轉速同步轉速)50(Hzf 0n3p120分）轉/( 00012021-11-2717電動機轉速和旋轉磁場同步轉速的關系電動機轉速和旋轉磁場同步轉速的關系電動機轉速電動機轉速:n電機轉子轉動方向與磁場旋轉的方向一致，電機轉子轉動方向與磁場旋轉的方向一致， 但但 異步異步電動機電動機0nn 無轉距無轉距轉子與旋轉磁場間沒有相對運動轉子與旋轉磁場間沒有相對運動無轉子電動勢（轉子導體不切割磁力線）無轉子電動勢（轉子導體不切割磁力線）無轉子電流無轉子電流提示提示：如果如果0nn 2021-11-2718 轉差率轉差率 的概念：的概念：)(s%10000nnns異步電機運行中異步電機運行中:%91

7、s轉差率為旋轉磁場的同步轉速和電動機轉速之差。即：轉差率為旋轉磁場的同步轉速和電動機轉速之差。即：電動機起動瞬間電動機起動瞬間:1 , 0sn（轉差率最大）（轉差率最大）2021-11-2719旋轉方向旋轉方向：取決于三相電流的相序。：取決于三相電流的相序。0n0n改變電機的旋轉方向：換接其中兩相改變電機的旋轉方向：換接其中兩相AiBiCimItAiCiBimIt旋轉磁場的旋轉方向旋轉磁場的旋轉方向2021-11-2720 方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實現反轉。反轉。 正轉正轉反轉反轉A B CM3電電 源源ABCM3電電 源源2021-11-2

8、721一、一、 三相異步電動機的三相異步電動機的“電磁電磁”關系關系 i2轉、定子電路轉、定子電路R1R2i1u1e1e 1e2e 2 ：漏磁通：漏磁通產生的感應電動產生的感應電動勢。勢。 ：主磁通產：主磁通產生的感應電動勢。生的感應電動勢。e1e2、e 1e 2、dtdNeeeRiu1111111設：設：tsin1m則：則：tNum1111cos定子邊：定子邊：7.3 7.3 三相異步電動機的機械特性三相異步電動機的機械特性2021-11-2722三個重要轉矩三個重要轉矩n0TnNT額定轉矩額定轉矩 ：電機在額定電壓下，以額電機在額定電壓下，以額定轉速定轉速 運行，輸出額運行，輸出額定功率定

9、功率 時，電機轉軸時，電機轉軸上輸出的轉矩。上輸出的轉矩。NPNn( 1 )/()(9550602分轉千瓦NNNNNnPnPT（牛頓（牛頓米）米）NTnN（電動機在額定負載時的轉矩。）（電動機在額定負載時的轉矩。）2021-11-2723 如果如果 電機將會電機將會因帶不動負載而停轉。因帶不動負載而停轉。maxTTL最大轉矩最大轉矩 ：( 2 )maxT電機帶動最大負載的能力。電機帶動最大負載的能力。n0TnmaxT求解求解0ST21220222)(UsXRsRKT2021max21XKUT2021-11-2724過載系數：過載系數：NTTmax三相異步機三相異步機2 .28 .1 工作時，一

10、定令負載轉矩工作時，一定令負載轉矩 ，否則，否則電機將停轉。致使電機將停轉。致使注意：注意： （1）三相異步機的）三相異步機的 和電壓的平方成正比，所和電壓的平方成正比，所以對電壓的波動很敏感，使用時要注意電壓的變化。以對電壓的波動很敏感，使用時要注意電壓的變化。maxTmaxTTL （2）電機嚴重過熱電機嚴重過熱0n121)(s II2021max21XKUT2021-11-2725stT起動轉矩起動轉矩 ：( 3 )電機起動時的轉矩。電機起動時的轉矩。n0TnstT21220222)(UsXRsRKT0n1)(s 其中其中則則21220222)(UXRRKTstLstTT stT體現了電動

11、機帶載起動的能力。若體現了電動機帶載起動的能力。若 電機能電機能起動，否則將起動不了。起動，否則將起動不了。2021-11-2726 2.4 2.4 三相異步電動機的使用三相異步電動機的使用2021-11-2727一、一、 三相異步機的起動三相異步機的起動stI起動電流起動電流 ：中小型鼠籠式電機起動電流為額定電流的中小型鼠籠式電機起動電流為額定電流的5 7 倍。倍。0n定子電流定子電流 原因：起動時原因：起動時 ，轉子導條切割磁力線速度很大。，轉子導條切割磁力線速度很大。轉子感應電勢轉子感應電勢轉子電流轉子電流大電流使電網電壓降低大電流使電網電壓降低 影響其他負載工作影響其他負載工作頻繁起動

12、時造成熱量積累頻繁起動時造成熱量積累 電機過熱電機過熱影響：影響：2021-11-2728三相異步機的起動方法：三相異步機的起動方法：（1） 直接起動。二三十千瓦以下的異步電動機一般直接起動。二三十千瓦以下的異步電動機一般 采用直接起動。采用直接起動。（2） 降壓起動。降壓起動。Y 起動起動自耦降壓起動自耦降壓起動（3）轉子串電阻起動。）轉子串電阻起動。以下介紹以下介紹Y 起動和轉子串電阻起動。起動和轉子串電阻起動。2021-11-2729 2.5 2.5 三相異步電動機的銘牌數據三相異步電動機的銘牌數據 Y132M-4型電動機型電動機三相異步電動機三相異步電動機型號型號 Y132M-4 功率

13、功率7.5KW 頻率頻率50Hz電壓電壓380V 電流電流15.4A 接法接法轉速轉速1440 r/min 絕緣等級絕緣等級 B 工作方式：連續工作方式：連續功率因數功率因數 0.85 效率效率(%) 87 年年 月月 編號編號 XX電機廠電機廠2021-11-27301. 型號型號：表明不同用途，不同環境。表明不同用途，不同環境。三相異步電動機三相異步電動機機座中心高機座中心高機座長度代號機座長度代號磁極數磁極數Y 132 M-4磁極數磁極數(極對數極對數 p=2)同步轉速同步轉速1500轉轉/分分分）轉/( 600pfn 2021-11-2731轉差率轉差率0.04/p>

14、0s2. 轉速轉速: 電機軸上的轉速（電機軸上的轉速（n)。如：如： n =1440 轉轉/分分2021-11-27323. 聯接方式：聯接方式：Y/ 接法：接法： Y 接法：接法： 接法：接法：AB CZX YA B CZX YABCXYZAZBYXCABCXYZ接線盒：接線盒：2021-11-2733圖圖1 圖圖22021-11-27344. 額定電壓：定子繞組在額定電壓：定子繞組在指定接法指定接法下應加的下應加的線電壓線電壓. 說明：一般規定電動機的運行電壓不能高于或低于額說明：一般規定電動機的運行電壓不能高于或低于額定值的定值的 5 。線線電電壓壓AZBYXC相相電電壓壓ABCXYZ例

15、：例：380/220 Y/ 是指：線電壓為是指：線電壓為380V時采用時采用Y接法；接法； 當線電壓為當線電壓為220V時采用時采用 接法。接法。2021-11-273511IUNfU11144.4電壓波動對電動機的影響電壓波動對電動機的影響1U1I11IUsnnns02E202sEE 2I1I1Un小1U大1UTnI2021-11-27365. 額定電流：額定電流：定子繞組在定子繞組在指定接法指定接法下的下的線電流。線電流。如：如：A48. 6/A2 .11/ 表示三角接法下，電機的線電流為表示三角接法下，電機的線電流為11.2A，相電，相電流為流為6.48A；星形接法時線、相電流均為；星形接法時線、相電流均為6.48A。6. 額定功率：額定功率： 額定功率指電機在額定運行時軸上輸出的額定功率指電機在額定運行時軸上輸出的功率功率（ ），不等于從電源吸收的功率（），不等于從電源吸收的功率（ ）。兩者的）。兩者的 關系為：關系為： 2P1P12PPCOSIUPNN31其中其中鼠籠電機鼠籠電機 =729