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摘要三相异步电动机是世界上最常见的电动马达。它的流行是因其坚固耐用，结构简单，易保护，尺寸规范并且成本较低。三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成，在定子和转子之间具有一定的气隙。其转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。本实验设计运用三相异步电动机实现正反转控制。与单相异步电动机相比，其运行性能更好，并可节省各种材料。且生产中许多机械设备往往要求运动部件能向正反两个方向运动。如机床工作台的前进与后退起重机的上升与下降等,这些生产机械要求电动机能实现正反转控制。改变通入电动机定子绕组的三相电源相序,即把接入电动机的三相电源进线中的任意两根对调,电动机即可反转。关键词：电动马达；定子；转子；转速；电磁转矩；正反转。目录引言………………………………………………………………………………………………11三相异步电动机概述………………………………………………………………………11.1三相异步电动机的工作原理………………………………………………………………11.2三相异步电动机的分类……………………………………………………………………21.3三相异步电动机的结构……………………………………………………………………21.31三相异步电动机的定子（静止部分）………………………………………………21.32三相异步电动机的转子（旋转部分）…………………………………………………41.33三相异步电动机的其它附件……………………………………………………………41.4三相异步电动机的铭牌…………………………………………………………………42三相异步电动机正反转控制电路的特点与应用……………………………………………52.1三相异步电动机正反转控制电路的特点…………………………………………………52.11.三相异步电动机正反转控制电路的主、控制电路…………………………………52.12按钮、接触器联锁的正反转控制电路特点及应用分析……………………………62.2交流接触器的正反转自动控制线路工作过程及分析……………………………………73三相异步电动机常见故障分析………………………………………………………………83.1通电后无法转动，但无异响异味且不冒烟的原因及故障排除…………………………83.2通电后电动机不转，然后熔丝烧断的原因及故障排除…………………………………83.3通电后电动机不转有嗡嗡声的原因及故障排除…………………………………………83.4电动机起动困难，额定负载时，电动机转速低于额定转速较多的原因及故障排除…93.5电动机空载电流不平衡，三相相差大的原因及故障排除………………………………93.6电动机空载，过载时，电流表指针不稳，摆动的原因及故障排除……………………103.7电动机过热甚至冒烟的原因及故障排除………………………………………………104三相异步电机效率提高措施…………………………………………………………………114.1电动机效率与损耗分析…………………………………………………………………114.2减少电机定子绕组铜损耗的方法………………………………………………………114.21增大导线的直径………………………………………………………………………114.22减短定子绕组端部长度………………………………………………………………115三相异步电动机的发展与趋势…………………………………………………………125.1中小型电动机已完整地建立了三相异步电动机y、y2、y3系列………………………125.2推广高效率异步电动机…………………………………………………………………125.3进一步推广变频器供电的三相异步电动机系列………………………………………135.4小型三相异步电动机的国际发展趋势……………………………………………………146结论……………………………………………………………………………………………15附录…………………………………………………………………………………………16引言生产机械往往要求运动部件可以实现正反两个方向的起动，这就要求拖动电动机能作正、反向旋转。由电机原理可知，改变电动机三相电源的相序，就能改变电动机的转向。如机床工作台的前进与后退起重机的上升与下降等,这些生产机械要求电动机能实现正反转控制。改变通入电动机定子绕组的三相电源相序,即把接入电动机的三相电源进线中的任意两根对调,电动机即可反转。1三相异步电动机概述1.1三相异步电动机的工作原理三相异步电动机当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于转子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。1.2三相异步电动机的分类1、按三相异步电动机的转子结构形式可分为：鼠笼式电动机和绕线式电动机。鼠笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。2、按三相异步电动机的防护形式可分为：开启式（IP11）：价格便宜，散热条件最好，由于转子和绕组暴露在空气中，只能用于干燥、灰尘很少又无腐蚀性和爆炸性气体的环境。防护式（IP22及IP23）：通风散热条件也较好，可防止水滴、铁屑等外界杂物落入电动机内部，只适用于较干燥且灰尘不多又无腐蚀性和爆炸性气体的环境。封闭式（IP44）：适用于潮湿、多尘、易受风雨侵蚀，有腐蚀性气体等较恶劣的工作环境，应用最普遍。防爆式三相异步电动机3、按三相异步电动机的通风冷却方式可分为：自冷式三相异步电动机、自扇冷式三相异步电动机、他扇冷式三相异步电动机、管道通风式三相异步电动机。4、按三相异步电动机的安装结构形式可分为：卧式三相异步电动机、立式三相异步电动机、带底脚三相异步电动机、带凸缘三相异步电动机。5、按三相异步电动机的绝缘等级可分为：E级、B级、F级、H级三相异步电动机。6、按工作定额可分为：连续三相异步电动机、断续三相异步电动机、间歇三相异步电动机。1.3三相异步电动机的结构1.31三相异步电动机的定子（静止部分）1、定子铁心作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。构造：定子铁心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成，在铁心的内圆冲有均匀分布的槽，用以嵌放定子绕组。定子铁心槽型有以下几种：半闭口型槽：电动机的效率和功率因数较高，但绕组嵌线和绝缘都较困难。一般用于小型低压电机中。半开口型槽：可嵌放成型绕组，一般用于大型、中型低压电机。所谓成型绕组即绕组可事先经过绝缘处理后再放入槽内。开口型槽：用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便，主要用在高压电机中。2、定子绕组作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。构造：由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。定子绕组的主要绝缘项目有以下三种：（保证绕组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身间的可靠绝缘）。（1）对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心间的绝缘。（2）相间绝缘：各相定子绕组间的绝缘。（3）匝间绝缘：每相定子绕组各线匝间的绝缘。电动机接线盒内的接线：电动机接线盒内都有一块接线板，三相绕组的六个线头排成上下两排，并规定上排三个接线桩自左至右排列的编号为1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三个接线桩自左至右排列的编号为6（W2）、4（U2）、5（V2），.将三相绕组接成星形接法或三角形接法。凡制造和维修时均应按这个序号排列。3、机座作用：固定定子铁心与前后端盖以支撑转子，并起防护、散热等作用。构造：机座通常为铸铁件，大型异步电动机机座一般用钢板焊成，微型电动机的机座采用铸铝件。封闭式电机的机座外面有散热筋以增加散热面积，防护式电机的机座两端端盖开有通风孔，使电动机内外的空气可直接对流，以利于散热。1.32三相异步电动机的转子（旋转部分）1、三相异步电动机的转子铁心：作用：作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。构造：所用材料与定子一样，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，用来安置转子绕组。通常用定子铁心冲落后的硅钢片内圆来冲制转子铁心。一般小型异步电动机的转子铁心直接压装在转轴上，大、中型异步电动机（转子直径在300~400毫米以上）的转子铁心则借助与转子支架压在转轴上。2、三相异步电动机的转子绕组作用：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。构造：分为鼠笼式转子和绕线式转子。（1）鼠笼式转子：转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成。若去掉转子铁心，整个绕组的外形像一个鼠笼，故称笼型绕组。小型笼型电动机采用铸铝转子绕组，对于100KW以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成。（2）绕线式转子：绕线转子绕组与定子绕组相似，也是一个对称的三相绕组，一般接成星形，三个出线头接到转轴的三个集流环上，再通过电刷与外电路联接。特点：结构较复杂，故绕线式电动机的应用不如鼠笼式电动机广泛。但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，用以改善异步电动机的起、制动性能及调速性能，故在要求一定范围内进行平滑调速的设备，如吊车、电梯、空气压缩机等上面采用。1.33三相异步电动机的其它附件1、端盖：将转子固定在定子内腔中心，使转子能够在定子中均匀地旋转。2、轴承端盖：固定转子，使转子不能轴向移动，另外起存放润滑油和保护轴承的作用。3、轴承：连接转动部分与不动部分。4、风扇：冷却电动机。1.4三相异步电动机的铭牌1、型号如：Y—112M—4Y——异步电动机112——中心高度（毫米）M——机座类别（L长机座、M中机座、S短机座）4——磁极数2、额定功率PN指电动机在额定运行状态下运行时电动机轴上输出的机械功率，瓦或千瓦。UN1、IN1、hN、cosjN分别为电动机额定的线电压、线电流、效率、功率因数。3、额定电压UN1指电动机在额定运行状态下运行时定子绕组所加的线电压，单位为V或KV。4、额定电流IN1指电动机加额定电压、输出额定功率时，流入定子绕组中的线电流，单位为A。5、额定转速nN指电动机在额定运行状态下运行时转子的转速，单位为r/min.6、额定频率fN规定工频为50HZ。7、额定功率因数cosjN指电动机在额定运行状态下运行时定子边的功率因数。8、接法指电动机定子三相绕组与交流电源的联接方法。9、防护等级指电动机外壳防护的型式。2三相异步电动机正反转控制电路的特点与应用2.1三相异步电动机正反转控制电路的特点2.11.三相异步电动机正反转控制电路的主、控制电路1、主电路如图1主电路接触器KM1、KM2分别闭合,完成换相实现电动机正反转。KM1、KM2不能同时闭合,否则,会造成主电路两相短路。电路用FR实现过载保护。2、控制电路控制电路实质是由两条并联的启动支路组成,但为了生产、安全的需要又在各支路中辅加了制约触头。2.12按钮、接触器联锁的正反转控制电路特