1、三相籠型異步電動機的基本知識 學(xué)習(xí)要求：學(xué)習(xí)要求： 掌握三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)，理掌握三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)，理解三相異步電動機銘牌數(shù)據(jù)的意義；對電解三相異步電動機銘牌數(shù)據(jù)的意義；對電動機的工作原理有初步的認(rèn)識；（掌握三動機的工作原理有初步的認(rèn)識；（掌握三相異步電動機的常見故障及原因，具有檢相異步電動機的常見故障及原因，具有檢測異步電動機常見故障的能力，能夠分析測異步電動機常見故障的能力，能夠分析異步電動機的典型故障現(xiàn)象及原因。）異步電動機的典型故障現(xiàn)象及原因。）（一）電機簡介：1、電機：應(yīng)用電磁原理實現(xiàn)電能與機械能互換的旋轉(zhuǎn)機械，統(tǒng)稱為電機。2、把機械能轉(zhuǎn)換為電能的電機，稱為發(fā)電機；把電

2、能轉(zhuǎn)換為機械能的電機，稱為電動機。一、認(rèn)識三相交流異步電動機3、一、認(rèn)識三相交流異步電動機鼠籠式電機繞線式電機三相電機單相電機異步電機同步電機交流電機直流電機電機 各種設(shè)備控制線路中的控制對象多為三相交流電動機，而最為廣泛的為三相交流異步電動機 。 異步電動機的容量從幾十瓦到數(shù)千千瓦，占各種電動機總數(shù)的90%左右。 優(yōu)點：優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價格低廉、運行可靠、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價格低廉、運行可靠、 堅固耐用、維修方便、運行效率較高等。堅固耐用、維修方便、運行效率較高等。缺點：缺點： 功率因數(shù)較低、調(diào)速性能不夠好。功率因數(shù)較低、調(diào)速性能不夠好。一、認(rèn)識三相交流異步電動機籠型異步電動機

3、空調(diào)用單相異步電動機繞線式異步電動機繞線式異步電動機1 1、定子、定子-三相異步電動機的靜止部分三相異步電動機的靜止部分 作用：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場和機械支撐。作用：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場和機械支撐。 由機座、定子鐵心、定子繞組組成。由機座、定子鐵心、定子繞組組成。（二）三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)一、認(rèn)識三相交流異步電動機1 1、定子、定子 機座：起固定和機座：起固定和支撐定子鐵心的作支撐定子鐵心的作用，一般用鑄鐵制用，一般用鑄鐵制造。造。一、認(rèn)識三相交流異步電動機1 1、定子、定子 定子鐵心：由厚定子鐵心：由厚0.5mm0.5mm的硅鋼片沖疊而的硅鋼片沖疊而成，鐵心內(nèi)開有均布的成，鐵心內(nèi)開有均布的槽，嵌放定子繞

4、組。槽，嵌放定子繞組。一、認(rèn)識三相交流異步電動機1 1、定子、定子 定子繞組：由完定子繞組：由完全相同的三個繞組組全相同的三個繞組組成，空間互差成，空間互差120120度，度，可接成可接成Y Y、YnYn或或。一、認(rèn)識三相交流異步電動機2、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子-三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)部分三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)部分 作用：旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。作用：旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。 由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組組成。由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組組成。 轉(zhuǎn)子鐵心：由厚轉(zhuǎn)子鐵心：由厚0.5mm0.5mm的硅的硅鋼片沖疊而成，鐵心內(nèi)開有均布鋼片沖疊而成，鐵心內(nèi)開有均布的槽，嵌放轉(zhuǎn)子繞組、或澆鑄鋁。的槽，嵌放轉(zhuǎn)子繞組、或澆鑄鋁。一、認(rèn)識

5、三相交流異步電動機2、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子繞組：線式繞組、鼠籠式繞組 轉(zhuǎn)子繞組最后都轉(zhuǎn)子繞組最后都構(gòu)成了一閉合回路構(gòu)成了一閉合回路!一、認(rèn)識三相交流異步電動機2、轉(zhuǎn)子2、轉(zhuǎn)子 3、氣隙、氣隙 異步電動機定、轉(zhuǎn)子之間異步電動機定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙很小，中小型異步電動的氣隙很小，中小型異步電動機一般為機一般為0.21.5mm。氣隙大。氣隙大小對電機性能影響很大，氣隙小對電機性能影響很大，氣隙越大，磁阻也越大，產(chǎn)生同樣越大，磁阻也越大，產(chǎn)生同樣大的磁通，所需的勵磁電流大的磁通，所需的勵磁電流I0也越大，電機的功率因數(shù)也就也越大，電機的功率因數(shù)也就越低。但氣隙過小，將給裝配越低。但氣隙過小，將給裝配造成困難，運行時

6、定、轉(zhuǎn)子發(fā)造成困難，運行時定、轉(zhuǎn)子發(fā)生摩擦，而使電機運行不可靠。生摩擦，而使電機運行不可靠。一、認(rèn)識三相交流異步電動機一、認(rèn)識三相交流異步電動機4、結(jié)構(gòu)特點 定子回路和轉(zhuǎn)子回路在物理結(jié)構(gòu)上相對獨立，在電定子回路和轉(zhuǎn)子回路在物理結(jié)構(gòu)上相對獨立，在電路上沒有連接，兩個回路之間以磁路相互建立聯(lián)系，通路上沒有連接，兩個回路之間以磁路相互建立聯(lián)系，通過磁通進行能量的傳遞。過磁通進行能量的傳遞。 交流電動機根據(jù)電磁原理，將電能交流電動機根據(jù)電磁原理，將電能 機械能的轉(zhuǎn)機械能的轉(zhuǎn)動的設(shè)備。其間將交流電能接入定子繞組，通過此繞組動的設(shè)備。其間將交流電能接入定子繞組，通過此繞組將電能將電能 磁場能，通過定子鐵芯

7、、轉(zhuǎn)子鐵芯作為磁路磁場能，通過定子鐵芯、轉(zhuǎn)子鐵芯作為磁路將能量傳遞組轉(zhuǎn)子繞組，再由轉(zhuǎn)子繞組將磁場能將能量傳遞組轉(zhuǎn)子繞組，再由轉(zhuǎn)子繞組將磁場能 成電成電能能 機械能。機械能。一、認(rèn)識三相交流異步電動機（三）交流異步電動機的額定數(shù)據(jù)（銘牌）（三）交流異步電動機的額定數(shù)據(jù)（銘牌）銘牌上標(biāo)有的額定數(shù)據(jù)銘牌上標(biāo)有的額定數(shù)據(jù) 額定功率額定功率PN：電動機在額定情況下，軸電動機在額定情況下，軸上輸出的機械功率。單位：上輸出的機械功率。單位：KW。 額定電壓額定電壓UN：電動機額定運行時加在電動機額定運行時加在定子繞組上的線電壓。單位：定子繞組上的線電壓。單位：V或或KV。 額定電流額定電流IN：電動機在額定

8、電壓下，軸電動機在額定電壓下，軸上有額定功率輸出時，定子繞組中的線上有額定功率輸出時，定子繞組中的線電流。單位：電流。單位：A。 額定頻率額定頻率f1=fN=50Hz一、認(rèn)識三相交流異步電動機 額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速nN:電動機在額定狀態(tài)時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。電動機在額定狀態(tài)時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。 單位：單位：r/min。 額定功率因數(shù)：額定功率因數(shù)：cosN銘牌上標(biāo)有的額定數(shù)據(jù)銘牌上標(biāo)有的額定數(shù)據(jù)記住這個公式：對于三相異步電動機有：記住這個公式：對于三相異步電動機有：NNNNNIUPcos3（三） 交流異步電動機的額定數(shù)據(jù)（銘牌）一、認(rèn)識三相交流異步電動機三相對稱定子繞組三相對稱定子繞組 匝數(shù)、結(jié)構(gòu)、物理尺寸三組

9、完全相同；匝數(shù)、結(jié)構(gòu)、物理尺寸三組完全相同； 空間布局時，始端與始端之間互差空間布局時，始端與始端之間互差1200，未端與未端，未端與未端之間也相差之間也相差1200始端(A)未端(X)交流異步電動機接線方法三相對稱定子繞組三相對稱定子繞組始端(A)始端(A)始端(C)1200始端(C)交流異步電動機接線方法始端(B)始端(B)三相定子繞組的連接三相定子繞組的連接AXBCZYZXYCBAZXYCBA定子繞組的定子繞組的Y型連接型連接 交流異步電動機接線方法三相定子繞組的連接三相定子繞組的連接ZXYCBA定子繞組的定子繞組的型連接型連接CBAZXY交流異步電動機接線方法 小結(jié)三相異步電機的定子即

10、可接成Y或D有時銘牌上標(biāo)“電壓380/220，Y/”表示： 電源線電壓=380V時，應(yīng)接成Y 電源線電壓=220V時，應(yīng)接成交流異步電動機接線方法 含義：由定子繞組產(chǎn)生的磁場，其極性和大小不變，在空間不斷旋轉(zhuǎn)的運動磁場。 產(chǎn)生條件：要有多 于兩相的繞組，其在空間是對稱的； 通入的電流也應(yīng)在時間上對稱，有相位差。 空間對稱、參數(shù)對稱；相序(時間)對稱。旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生 結(jié)論：當(dāng)三相交流電在時間上變化一個周期時，由三相繞組所合成的磁勢在空間上旋轉(zhuǎn)1800。 圖1 ( a )是三相異步電動機的簡圖，外部是定子鐵心，內(nèi)部是轉(zhuǎn)子鐵心，二者之間是均勻的氣隙。定子鐵心中嵌放三相定子繞組，每相繞組均只有一個線圈

11、，分別是AX 、BY 、CZ ，三相繞組對稱放置，空間互差120。旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生( a )iAACBXZYiBiC 定子繞組外接三相電源，流經(jīng)繞組的電流三相對稱，相序為ABC，如圖( b )，電流的參考方向是從繞組的末端指向首端。定子繞組中的三相對稱電流會產(chǎn)生磁動勢，該磁動勢在定子鐵心、轉(zhuǎn)子鐵心、氣隙組成的磁路中建立合成磁場，在產(chǎn)生磁場的定子內(nèi)部，磁力線由S極指向N極，而定子外部的磁力線則由N極指向S極。旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生( b )iBiAiCit090210330 為了研究磁場的變化情況，選取t = 0、t = 90、t = 210、t = 330四個時刻，根據(jù)電流的實際方向，定出不同時刻磁場的

12、實際方向，如圖1 ( c )所示。由圖可見，三相電流產(chǎn)生了一個兩極磁場（一對磁極），隨著電流的交變，磁場在空間發(fā)生旋轉(zhuǎn)，所以，三相對稱電流流經(jīng)三相對稱繞組時，產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生SNNSSNSN 旋轉(zhuǎn)磁場的極數(shù)P 由定了繞組的結(jié)構(gòu)決定。 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1(同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速) pfn601旋轉(zhuǎn)磁場的特性旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向（順時針旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向（順時針 / 逆時針）逆時針） 由定子繞組在鐵芯中的空間布局和三相繞組流過的三相電流的相序決定。 改變流入三相繞組的電源的相序即可改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向。旋轉(zhuǎn)磁場的特性NSnTn1ff 通入三相電流，定繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場 轉(zhuǎn)子導(dǎo)體做切割磁力線

13、的相對運動，產(chǎn)生感應(yīng)電勢，由于轉(zhuǎn)導(dǎo)體閉合，形成感應(yīng)電流。用右手定則判斷其方向。 通電導(dǎo)體在磁場中會受到一電磁力f的作用，方向用左手定則判斷 形成力矩，即電磁轉(zhuǎn)矩T，TTL，電機開始旋轉(zhuǎn)。三相異步電動機的工作原理 起動過程：起動過程： 指電動機從靜止到達(dá)到穩(wěn)定工作轉(zhuǎn)速指電動機從靜止到達(dá)到穩(wěn)定工作轉(zhuǎn)速(額定額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速)的過程的過程。 生產(chǎn)機械對異步電動機起動的要求生產(chǎn)機械對異步電動機起動的要求： 足夠大的起動轉(zhuǎn)矩和對電網(wǎng)最小的沖擊電流。足夠大的起動轉(zhuǎn)矩和對電網(wǎng)最小的沖擊電流。 起動過程平滑、快速、無沖擊、損耗小 起動設(shè)備簡單，操作方便三相異步電動機的起動二、 （一）全壓起動 方法：利用閘刀或者接

14、觸器把電動機直接接到具有額定電壓的電源上。 性能：Tst（1.02.0）TN ； Ist（47）IN。 特點：設(shè)備簡單，操作方便，Tst較小，Ist很大。二、三相籠型 異步電動機的起動（一）全壓起動（一）全壓起動起動電流過大的影響：起動電流過大的影響： 影響同電網(wǎng)其他電動機的正常運行 燈變暗、數(shù)控機床失控 大的電流沖擊，發(fā)熱，不能頻繁啟動直接起動的原則： 在電網(wǎng)容量相對較大的情況下采用。 頻繁起動的電動機：電機容量/供電變壓器容量20%允許直接起動； 不頻繁起動電動機：電機容量/供電變壓器容量KM線圈通電并自鎖M通電工作。 KM自鎖觸點，是指與SB1并聯(lián)的常開輔助觸點，其作用是當(dāng)按鈕SB1閉合

15、后又?jǐn)嚅_，KM的通電狀態(tài)保持不變，稱為通電狀態(tài)的自我鎖定。 停止按鈕SB2，用于切斷 KM線圈電流并打開自鎖電路，使主回路的電動機M定子繞組斷電停止工作。短路保護短路保護： 熔斷器組FU1用于主電路的短路保護，F(xiàn)U2用于控制電路的短路保護。失壓保護：失壓保護： 電路失電時沒有按下停止按鈕，復(fù)上電，電動機不會自行起動。過載保護過載保護 電動機過載時，熱繼電器FR的常閉觸點打開，接觸器KM線圈斷電，電動機M停止工作。手動復(fù)位，控制電路可以重新工作。案例1：單線遙控水位的水泵電動機的控制線路案例1：單線遙控水位的水泵電動機的控制線路 電路可以遠(yuǎn)控和近控（就地）。電路可以遠(yuǎn)控和近控（就地）。 遙控時，轉(zhuǎn)換開關(guān)遙控時，轉(zhuǎn)換開關(guān)S2置于置于“遠(yuǎn)控遠(yuǎn)控”位置，合上電源開關(guān)位置，合上電源開關(guān)QS接通電源，水泵處于預(yù)備起動狀態(tài)。在控制端合上控制開接通電源，水泵處于預(yù)備起動狀態(tài)。在控制端合上控制開關(guān)關(guān)S1，電源，電源Ua經(jīng)經(jīng)熔斷器熔斷器FU3開關(guān)開關(guān)S1電流繼電器線圈電流繼電器線圈K遙控線遙控線開關(guān)開關(guān)S2熱繼電器熱繼電器FR的常閉觸頭的常閉觸頭接觸器線圈接觸器線圈KM熔斷器熔斷器FU2電源電源S相構(gòu)成閉合回路，使接