电动机培训课件（PPT54页)

禹王焦化培训课件韩老师，郭老师，张老师电机与电气控制高等职业技术教育机电类专业规划教材机械工业出版社精品教材第二章异步电动机第一节异步电动机概述第二节三相异步电动机的结构第三节三相异步电动机的工作原理第四节异步电动机的铭牌数据第一节异步电动机概述•本章讨论交流电动机。主要讨论：异步电动机的种类、应用、特点、结构；三相异步电动机的工作原理、机械特性、铭牌等；对单相异步电动机作一简单介绍。•异步电动机是交流电动机中最常用的一种，它的作用是将交流电能转换成机械能。•交流电机有异步电机和同步电机两大类。异步电机一般都作电动机用，因为异步发电机的性能较差。异步电动机又分为三相和单相两种，而三相异步电动机又分为笼型和绕线转子异步电动机。•三相异步电动机应用最为广泛，因为它具有结构简单、运行可靠、维护方便、效率较高等特点，通常被用在金属切削机床、起重运输机械、中小型鼓风机和水泵等生产机械设备中。单相异步电动机则在实验室和家用电器产品中应用较多。但异步电动机也有一些缺点，最主要的是不能经济地实现范围较广的平滑调速；必须从电网吸取滞后的励磁电流，使电网功率因数降低。但对于一般的生产机械，并不要求大范围的平滑调速，而电网的功率因数又可以采取其他办法来进行补偿。特别是由于现代电子技术迅猛发展，采用了由晶闸管组成的变频电源装置，使异步电动机应用更加广泛。据统计，全国电动机容量中90%左右是异步电动机，而在电网负载中，异步电动机的用量也占有60%以上。第一节异步电动机概述•本章讨论交流电动机。主要讨论：异步电动机的种类、应用、特点、结构；三相异步电动机的工作原理、机械特性、铭牌等；对单相异步电动机作一简单介绍。•异步电动机是交流电动机中最常用的一种，它的作用是将交流电能转换成机械能。•交流电机有异步电机和同步电机两大类。异步电机一般都作电动机用，因为异步发电机的性能较差。异步电动机又分为三相和单相两种，而三相异步电动机又分为笼型和绕线转子异步电动机。•三相异步电动机应用最为广泛，因为它具有结构简单、运行可靠、维护方便、效率较高等特点，通常被用在金属切削机床、起重运输机械、中小型鼓风机和水泵等生产机械设备中。单相异步电动机则在实验室和家用电器产品中应用较多。但异步电动机也有一些缺点，最主要的是不能经济地实现范围较广的平滑调速；必须从电网吸取滞后的励磁电流，使电网功率因数降低。但对于一般的生产机械，并不要求大范围的平滑调速，而电网的功率因数又可以采取其他办法来进行补偿。特别是由于现代电子技术迅猛发展，采用了由晶闸管组成的变频电源装置，使异步电动机应用更加广泛。据统计，全国电动机容量中90%左右是异步电动机，而在电网负载中，异步电动机的用量也占有60%以上。第二节三相异步电动机的结构一、定子二、转子一、定子图2-1笼型异步电动机的主要部件1—端盖2—定子3—定子绕组4—转子5—风扇6—风扇罩7—接线盒一、定子图2-2定子冲片三相异步电动机的定子由机座和装在机座中的定子铁心及定子绕组组成。机座一般由铸铁制成。定子铁心是由冲有槽的硅钢片(称为冲片)叠成，片与片之间涂有绝缘漆。冲片的形状如图2-2所示。一、定子图2-3三相绕组的联结相定子绕组可以接成如图2-3所示的星形或三角形，但必须视电源电压和绕组额定电压的情况而定。一般电源电压为380V(指线电压)，如果电动机定子各相绕组的额定电压是220V，则定子绕组必须接成星形，如图2-3a所示；如果电动机各相绕组的额定电压为380V，则应将定子绕组接成三角形，如图2-3b所示。二、转子图2-4笼型转子图2-5铸铝转子转子部分是由转子铁心和转子绕组组成的。转子铁心也是由相互绝缘的硅钢片叠成的。转子冲片如图2-4a所示。铁心外圆冲有槽，槽内安装转子绕组。根据转子绕组构造不同可分为两种型式：笼型转子和绕线型转子。第三节三相异步电动机的工作原理一、旋转磁场二、三相异步电动机的工作原理1.旋转磁场旋转磁场由三相电流通过三相对称绕组产生。对称：三相对称负载空间对称分布（1）旋转磁场的产生三、三相异步电动机的基本工作原理V2V1W2U2U1W1转子定子定子绕组（三相）机座转子：在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。三相定子绕组：产生旋转磁场U1V2W1V1W2异步电动机中，旋转磁场代替了旋转磁极UiViWimIt0n(•)电流出()电流入U2U1V1W1sinsin120sin240mmmiItiItiIt180tU2V1W20nU1V2W160tU1U2V2W1V1W2SN0n60A120tU2V2W1V1W20nUiViWitmI三相对称绕组通入三相对称电流就形成旋转磁场二极旋转磁场▲极对数（p）的概念：（2）旋转磁场的转速旋转磁场转速n0—同步转速如何改变旋转磁场的转速？以Y型接法为例，当每相绕组只有一个线圈时，按右图放入定子槽内，合成的旋转磁场只有一对磁极，则极对数为1。即p=1U1U2V1V2W2W1U1U2V1V2W1W2i3i1i2电流变化一周→旋转磁场转一圈电流每秒钟变化50周→旋转磁场转50圈→旋转磁场转3000圈电流每分钟变化(50×60)周p=1时：电流变化一周→旋转磁场转半圈电流每秒钟变化50周→旋转磁场转25圈→旋转磁场转1500圈电流每分钟变化(25×60)周p=2时：三相异步电动机的同步转速600pfnmin）r/(p123456n0/(r/min)300015001000750600500f=50Hz时，不同极对数时的同步转速如下:同步转速p为任意值时：旋转方向：取决于三相电流的相序。（3）旋转磁场的转向U1U2V1V2W2W1i1i2L1L2L3U1U2V1V2W1W2i3i1i2ImOti3U1U2V1V2W2W1L1L2L3U1U2V1V2W1W2i2i1i3任意对调两根电源进线，磁场反转。i1i2ImOti3方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现反转正转反转ABCM3~电源ABCM3~电源转动原理：NS（1）电磁转矩的产生▲用右手定则判断转子绕组中感应电流的方向▲用左手定则判断转子绕组受到的电磁力的方向电磁力→电磁转矩TT与n0同方向。工作原理示意图二、三相异步电动机的基本工作原理（2）电动机转速n和旋转磁场同步转速n0的关系电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但异步电动机0nn无转距转子与旋转磁场间没有相对运动无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转子电流提示：如果0nn（3）转差（率）S的概念：%10000nnns异步电动机运行中:%9~1s转差：旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。转差率：转差与n0的比值。即：电动机起动瞬间:1,0sn（转差率最大）00nnns或第四节异步电动机的铭牌数据(1)型号指电动机的产品代号、规格代号和特殊环境代号：(2)额定功率PN指电动机在额定运行时，轴上输出的机械功率，单位为kW，本例PN=2.2kW。(3)额定电压UN和接法指电动机额定运行时，定子绕组应加的线电压，单位为V。(4)额定电流IN指电动机在额定电压下运行，输出功率达到额定值时，流入定子绕组的线电流，单位为A。(5)额定频率fN指加在电动机定子绕组上的允许频率。(6)额定转速nN指电动机在额定电压、额定频率和额定输出功率情况下，电动机的转速，单位为r/min。(7)绝缘等级指电动机内部所用绝缘材料允许的最高温度等级，它决定了电动机工作时允许的温升。第四节异步电动机的铭牌数据(8)工作制按电动机在定额运行时的持续时间，工作制分为连续——S1、短时——S2及断续——S3三种。(9)防护等级是提示电动机防止杂物与水进入的能力。(10)噪声量为了降低电动机运转时带来的噪声，目前电动机都规定噪声指标，该指标随电动机容量及转速的不同而不同(容量及转速相同的电动机，噪声指标又分“1”、“2”两段)。(11)振动量表示电动机振动的情况，本例电动机振动为每秒轴向移动不超过1.8mm。第四节异步电动机的铭牌数据图2-29三相异步电动机的铭牌(1)型号指电动机的产品代号、规格代号和特殊环境代号：2D1.TIF(2)额定功率PN指电动机在额定运行时，轴上输出的机械功率，单位为kW，本例PN=2.2kW。(3)额定电压UN和接法指电动机额定运行时，定子绕组应加的线电压，单位为V。(4)额定电流IN指电动机在额定电压下运行，输出功率达到额定值时，流入定子绕组的线电流，单位为A。(5)额定频率fN指加在电动机定子绕组上的允许频率。(6)额定转速nN指电动机在额定电压、额定频率和额定输出功率情况下，电动机的转速，单位为r/min。(7)绝缘等级指电动机内部所用绝缘材料允许的最高温度等级，它决定了电动机工作时允许的温升。(8)工作制按电动机在定额运行时的持续时间，工作制分为连续——S1、短时——S2及断续——S3三种。(9)防护等级是提示电动机防止杂物与水进入的能力。第三章基本控制环节第一节电气控制系统图的基本知识第二节三相异步电动机全压启动控制第三节三相异步电动机降压启动控制第四节三相绕线式异步电动机启动控制第五节双速异步电动机变速控制第六节三相异步电动机电气制动控制本章小结第七节直流电动机控制第一节电气控制系统图的基本知识D65由各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关等按不同连接方式组合而成的。电气控制线路：第一节电气控制系统图的基本知识D65电气控制线路：电气控制线路的作用：实现对电力拖动系统的启动、正反转、制动、调速和保护，满足生产工艺要求，实现生产过程自动化。第一节电气控制系统图的基本知识D65电气控制线路：电动机常见的基本控制线路：点动控制线路正转控制线路正反转控制线路位置控制线路顺序控制线路多地控制线路降压启动控制线路调速控制线路制动控制线路电气控制线路的作用：第一节电气控制系统图的基本知识相关国家标准：D65GB4728—85《电气图常用图形符号》GB5226—85《机床电气设备通用技术条件》GB7159—87《电气技术中的文字符号制定通则》GB6988—86《电气制图》GB5094—85《电气技术中的项目代号》一、图形符号和文字符号D652.文字符号基本文字符号：单字母符号：双字母符号按拉丁字母顺序将各种电气设备、装置和元器件划分成为23大类，每一类用一个专用单字母符号表示，如“C”表示电容器类，“R”表示电阻器类等。一、图形符号和文字符号D652.文字符号基本文字符号：单字母符号：双字母符号：由一个表示种类的单字母符号与另一个字母组成，且以单字母符号在前，另一字母在后的次序列出，如“F”表示保护器件类，“FU”则表示为熔断器。一、图形符号和文字符号D652.文字符号基本文字符号：辅助文字符号：表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、状态和特征。如“RD”表示红色，“L”表示限制等。单字母符号：双字母符号:补充文字符号：当规定的基本文字符号和辅助文字符号不够使用时，可按国家标准中文字符号组成规律和下述原则予以补充。二、绘制、识读电气控制系统图的原则D65电气控制系统图电气原理图电气安装图框图电器安装图电气互连图主电路控制电路照明和显示电路电气控制系统图的结构二、绘制、识读电气控制系统图的原则D65原则：1.电气原理图用图形符号和项目代号表示电路各个电器元件连接关系和工作原理的图主电路、控制电路和信号电路应分开绘出。表示出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数。主电路的电源电路一般绘制成水平线，受电的动力装置（电动机）及其保护电器支路用垂直线绘制在图的左侧，控制电路用垂直线绘制在图面的右侧，D65同一电器的各元件采用同一文字符号表明。所有电路元件的图形符号，均按电器未接通电源和没有受外力作用时的状态绘制。循环运动的机械设备，在电气原理图上绘出工作循环图。转换开关、行程开关等绘出动作程序及动作位置示意图表。由若干元件组成具有特定功能的环节，用虚线框括起来，并标注出环节的主要作用，如速度调节器、电流继电器等。电路和元件完全相同并重复出现的环节，可以只绘出其