三相异步电动机的基本工作原理
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三相异步电动机点动工作原理
三相异步电动机是一种常见的电动机类型,它的点动工作原理如下:
1. 三相异步电动机的结构
三相异步电动机由定子和转子两部分组成。
定子是由三个相互平衡的线圈组成的,分别称为A相、B相和C相。
转子则是由导体条或铜棒组成的,它们被安装在转轴上,并可以自由旋转。
2. 三相异步电动机的工作原理
当三相交流电源的电压施加在定子上时,电流会在三个线圈之间流动,产生旋转磁场。
这个旋转磁场会引起转子中的导体条或铜棒感应电流,并产生一个与旋转磁场相互作用的磁场。
这个相互作用的磁场会使转子开始旋转,并跟随旋转磁场的变化而改变方向和速度。
3. 点动工作原理
点动是一种控制三相异步电动机启动和停止的方法。
在点动工作中,通过在起动器上按下一个按钮,电源会在短时间内施加一次电压,使电动机启动。
这个过程中,电动机会产生一个短暂的高转矩,以克服转子的惯性和摩擦力,从而使电动
机快速启动。
在点动工作中,起动器上的按钮通常称为点动按钮。
当按下点动按钮时,起动器会将电源施加在电动机上,使电动机启动。
当松开点动按钮时,电动机会继续运行,直到停止按钮按下或电源被切断。
总之,三相异步电动机的点动工作原理是通过施加一次电压来启动电动机,并产生一个短暂的高转矩,以克服转子的惯性和摩擦力,从而使电动机快速启动。
三相异步电动机的工作原理三相异步电动机是一种常见的电动机类型,广泛应用于工业生产和日常生活中。
它的工作原理主要基于电磁感应和旋转磁场的相互作用。
在本文中,我们将详细介绍三相异步电动机的工作原理及其相关知识。
首先,三相异步电动机的结构包括定子和转子两部分。
定子上绕有三组对称分布的线圈,分别连接三相交流电源。
当三相电源通电时,定子线圈中就会产生旋转磁场。
而转子上也有线圈,但它并不直接连接电源,而是通过感应的方式工作。
当定子线圈中的电流通过时,就会在定子中产生旋转磁场。
这个旋转磁场的速度是由电源的频率决定的,通常为每分钟3000转。
而转子中的线圈由于感应作用,也会受到旋转磁场的影响,从而产生感应电流。
感应电流会在转子上产生磁场,这个磁场会与定子的磁场相互作用,从而产生转矩,推动转子旋转。
在转子旋转的过程中,由于感应电流的存在,转子会产生一个自己的磁场。
这个磁场会与定子的磁场相互作用,从而产生一个反转矩,使得转子不断地受到推动,保持旋转。
这就是三相异步电动机的基本工作原理。
三相异步电动机的工作原理可以总结为电磁感应和旋转磁场的相互作用。
通过电源产生的旋转磁场,推动转子旋转,从而实现了电能到机械能的转换。
这种工作原理使得三相异步电动机在工业生产中得到了广泛的应用,特别是在需要大功率输出和连续运转的场合。
除了工作原理外,我们还需要了解一些关于三相异步电动机的其他知识。
比如,它的启动方式、调速方式、效率特点等。
这些知识对于正确使用和维护三相异步电动机都是非常重要的。
同时,了解这些知识也有助于我们更好地理解三相异步电动机的工作原理。
总的来说,三相异步电动机是一种常见的电动机类型,它的工作原理基于电磁感应和旋转磁场的相互作用。
通过电源产生的旋转磁场,推动转子旋转,从而实现了电能到机械能的转换。
在工业生产和日常生活中,三相异步电动机发挥着重要的作用,对于了解它的工作原理及相关知识,对我们理解和使用它都是非常有帮助的。
三相异步电动机转动的基本工作原理三相异步电动机是一种常见的电动机类型,广泛应用于各种工业和民用领域。
其基本工作原理是利用三相交流电源产生的旋转磁场,使电动机的转子受到旋转力矩,从而实现转动。
具体来说,三相异步电动机由定子和转子两部分组成。
定子上绕有三相绕组,当三相交流电源接通后,定子绕组中的电流会产生旋转磁场。
这个旋转磁场的方向和大小随着三相电流的变化而变化,形成一个旋转的磁场矢量。
转子上绕有导体,当旋转磁场矢量和转子导体之间存在相对运动时,转子导体中就会感应出电动势,从而在导体上产生电流。
这个电流会在转子导体中形成一个磁场,这个磁场的方向和大小与旋转磁场矢量相反。
由于这个磁场的存在,转子导体就会受到一个旋转力矩,从而开始转动。
需要注意的是,由于转子导体中的电流是感应电流,所以它的大小和方向都与旋转磁场矢量有关,而且存在一定的滞后。
这就意味着,转子导体的磁场始终滞后于旋转磁场矢量,从而导致转子始终处于滑转状态。
这种滑转状态的存在,是三相异步电动机能够正常工作的关键。
为了使三相异步电动机能够正常工作,需要满足一定的条件。
首先,三相电源的电压和频率必须符合电动机的额定电压和额定频率。
其次,电动机的定子和转子之间必须存在一定的空气隙,以便转子能够自由转动。
最后,电动机的负载必须在电动机的额定负载范围内,否则会导致电动机过载或失速。
总之,三相异步电动机的基本工作原理是利用旋转磁场矢量和转子导体之间的相互作用,从而实现转动。
这种工作原理简单而又可靠,使得三相异步电动机成为了工业和民用领域中最常见的电动机类型之一。
三相异步电动机的基本原理三相异步电动机的基本原理第一节三相异步电动机的工作原理及结构概述交流电机分为:同步电机——多为发电机,电机的转速与频率之间有严格关系;异步电机——多为电动机,转速与频率间没有严格关系。
均有单、三相之分,我们将主要讨论三相异步电动机。
定子绕组接上电源,转子电流是靠定子绕组感应而来,也称感应电机。
定、转子绕组无电的联系。
可以将定子绕组看成变压器原方,转子绕组看成付方。
从广义上讲,异步电机是变压器的一个特殊形式,其基本原理、分析方法均和变压器类似。
我们主要讨论他们的不同之处。
优点:结构简单,制造方便,价格低廉,与同容量的直流电机比较,价格为其1/3,重量为其一半。
缺点:调速性差,或讲调速范围很小。
在感性负载下,满载,空载,使整个电网变坏。
用途:大多数负载调速要求不高,低可用其它方法补偿,在拖动系统中广泛使用。
何为异步电机呢?先看其基本电磁关系:原理上讲:导体与磁场有相对运动会感应电势,方向用右手定则判定;载流导体在磁场中受力,方向用左手定则判定。
可见,电动势和转矩产生的条件有:1)旋转磁场的存在;2)感应电流(闭合绕组);3)转差存在。
若:1)线圈中通以直流电产生磁场——同步电机;2)线圈电流是感应而来的——异步电动机;3)转速n 是顺旋转磁场转的,改变n 转向——改变磁场转向。
不可能人为摇动手柄,电机内部要有个旋转磁场,且转速稳定。
为了产生旋转磁场,实际电机结构与模型是不同的,采用一定的电机结构,确实可以产生一个要求的旋转磁场。
一、三相异步电动机的结构与直流电机一样,静止部分------定子,转动部分------转子,不同的是定子上无明显的磁极,极数是由旋转磁场在气隙中形成的。
(一)定子1)铁心:硅钢片0.5mm 冲片,迭装,压紧,环状,内圆均匀开槽,2)绕组:铜铝线,漆包线。
绕好的成型线圈,下线,入槽内。
槽绝缘3)机座:铸铁,支撑转子。
端盖(二)转子1)铁心:硅钢片0.5mm,外圆均匀开槽,冲、迭压;2)轴:中碳钢,两边由轴承支撑3)绕组:鼠笼式,绕线式(三)气隙异步电机定转子之间有气隙,气隙大小对电机有影响•定子铁心•叠片结构,定子冲片(圆形冲片,扇形冲片),径向通风沟(风道),槽,槽型。
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授 课 日 期
教 师 姓 名 * * *
学 时 4学时 培 训 班 第 期 培 训 班 性 质 电 工 取 证 授课地点 教 学 科 目 电机拖动 项目名称 三相异步电动机的基本原理 课 型 综 合 知识目标 通过教学使学生理解和掌握三相异步电动机的基本的原理和结构 能力目标 使学生在工作中能够熟练、规范、安全地使用三相异步电动机 德育目标 培养学员严谨的工作作风,从而提高工作能力,为生产提供保障 教学重点 三相异步电动机的原理和使用方法 教学难点 三相异步电动机的原理及在工作中的应用
空 白 点 1、如何能提高三相异步电动机的拆装速度? 2、如何用万用表、电桥、钳表、摇表检测运行电机的参数变化是否符合规定? 3、学生在做测量时出现或可预见的一些问题。
教学方式 讲授:探究体验式、启发式、试验活动等方式 教学手段 多媒体:Microsoft PowerPoint
三相异步电动机的基本的结构和原理 一、电动机的分类 二、电动机的结构 三、电动机的使用 四、实际应用
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教 学 过 程 通过学员的活动和讨论,激发学员对新知识的渴望,从而自然地切入新课教学
组织教学 引导学员思考:电动机的使用方法举例对比 课前活动 1、 学员活动:用万用表测电动机、观看电动机的部件 2、学员讨论:请你总结一下电动机的结构? 它们各是什么作用?
导入新课 揭示课题 新授内容 引言: 异步电动机是工业、农业、国防、日常生活和医疗器械中应用最广泛的一种电动机,它的主要作用是驱动生产机械和生活用具。其单机容量可从几十瓦到几千千瓦。随着电气化和自动化程度的不断提高,异步电动机将占有越来越重要的地位。据统计,在供电系统的动力负载中,约有70%是异步电动机,可见它在工农业生产乃至我们日常生活中的重要性。 异步电动机分类方法虽不同,但各类三相异步电动机的基本结构却是相同的,只有掌握了它,才能合理运用。 三相异步电动机的基本的原理和结构 【教师活动】 1、介绍本节课的知识结构 1、电动机的分类和型号 三相异步电动机 2、电动机的结构 3、电动机的原理 4、电动机的实际应用 2、介绍电动机的分类。 三相异步电动机种类繁多,若按转子结构分为鼠笼式和绕线式异步电动机两大类;若按机壳的防护形式分类,鼠笼式可分为防护式、封闭式、开启式,其外形如图5-1所示。按冷却方式异步电动机可以分为自冷式、自扇冷式、管道通风式、液体冷却式。异步电动机分类方法虽不同,但各类三相异步电动机的基本结构却是相同的。 教学设计 学员首先明确电机的应用范围和学习电机的意义。
使学员明确本次课的教学目的和要求。
增加学员学习的兴趣和热情,丰富课堂教学的效果。 4 教学重点 教学难点 3、、【电脑投影:一些不同类型的电动机】引导学员对电动机分类。 一、 电动机的结构 【电脑板书】 1、定子部分 定子机座和铁心冲片 2、转子部分 笼式转子 【学员活动:学员通过观察了解电动机的分类】 二、电动机的原理 【教师活动】 【电脑投影:电动机分析图片】请大家结合实物观察分析。 可以给学员提供一些网址,供学员自己学习时,以便了解最新发展情况。 5 教学重点 【电脑板书】 在磁场中的载流导体将受到电磁力的作用,根据电动机左手定则,上下两根导条所受电磁力的方向如图所示。在图中可以看出,N 极下的导条受力方向是朝向右,而S 极下的导条受力方向是朝向左。这一对力形成一顺时针方向的转矩。如果我们把异步电动机的鼠笼式转子放置在旋转磁场中代替线框,不难想象,当磁场旋转时,在磁极经过下的每对导条都会产生这样的电磁转矩,在这些电磁转矩的作用下,转子就按顺时针的方向旋转起来了。当然,如果磁场按逆时针方向旋转,转子也将按逆时针方向旋转。由此可见,转子的旋转方向同旋转磁场的旋转方向是相同的。 接成星形的三相定子绕组 三、电动机的实际应用 1、实际连线 U1V1W1V2U2W2W2U2V2W1V1U1 2.三相异步电动机的额定值【电脑板书】 学员熟悉电桥的面板结构和各部分组成的作用,可以更好的分析使用电机。 原理要求学员在教师的指导下,
自主探究电动机的工作原理。但推导过程只作一般了解。 6 实际操作 (1)额定功率PN:指电动机额定状态下运行时,电动机转子轴上输出的机械功率。单位为kW或W。对于三相异步电动机, PN=3UNINηNCOSφN × 10-3 ,其中UN为电动机的额定电压(V),IN为电动机的额定电流(A),ηN为电动机的额定效率,COSφN为电动机的额定功率因数,PN的单位为KW。对于380V的电动机,IN≈2 PN,因此可以根据电动机的额定功率估算出额定电流,即一千瓦两个电流。 (2)额定电压UN(V):指电动机额定工作状态时,加在定子绕组上的线电压。 (3)额定电流IN(A):指电动机额定工作状态时,流入定子绕组的线电流。 (4)额定转速nN(r/min):指电动机额定工作状态时,电动机转速。 (5)额定频率fN(Hz):指电动机定子侧电压的频率。我国电网fN=50 Hz。 【教师活动:电脑投影:电动机的原理图】给予一定的指导。 【学员探究活动:讨论三相异步电动机的铭牌,从而更好的理解原理,指导应用】 三相异步电动机的铭牌 三相异步电动机 型号Y2—200L—4 功率30kW 电流57.63A 电压380V 频率50HZ 接法D 转速1470r/min LW79dB/A 防护等级IP54 工作制S1 F级绝缘 重量270kg X X 电 机 厂 【教师指导活动:正确理解电动机。】教师说明概念。 三、交流绕组的几个基本概念【电脑详细板书】 (1)线圈(元件) (2)极矩τ (3)线圈节距y (4)机械角度与电角度 (5)槽距角α (6)每极每相槽数q (7)相带 【教师提问:1、如何认识以上概念? 2、在图纸中找到以上概念】 【学员体验式活动】:学员分组操作中去获得答案 【教师设计题目】:1、给你提供万用表,如何检测运行电机的极对数?我们一起来练练手吧! 这是2006今年举行的石油销售系统维修电工大赛上的一道技能操作题目,要求学员能够规范操作。 授课中强调电机参数的重要性,并注重安全生产教育。 分组讨论可以帮助学员更好地掌握电桥的使用方法,同时拓宽知识点在深层次的挖掘。 在教学中应根据学员的工种特点,授课注重理论联系生产实际。这一点很重要。 7
巩固练习 2、将电机按要求连接到电源上运行 【综合评价:】具体规范步骤详见附表一、二 【教师预见测量中可能出现的问题,并用电脑展示:】 【学生快乐互动活动】:【多媒体展示:轻松观看正确答案吧!】 设计构思: 在电机图上演示,指出正确答案。 是为巩固本堂课内容而设计,让学员在轻松而愉快的课堂气氛中结束本节课的学习。 表格填写应注意规范性。 营造轻松而愉快的课堂气氛
课堂小结 我们这堂课除了对所学过的知识复习以外,更重要的是学习了电动机的原理和结构。同时提高了一定的技能操作水平。
课外作业 1、如何选择电动机?为什么? 2、写出技能操作题目规范的操作步骤:交流电动机参数测量及评价
课后反思 课后加以总结后再填写。 编定日期:2006年 11 月 2 日 教 师 签 字: * * * 教研组长签字: * * * 审定日期:2006年 11 月 6 日 教务主任签字: * * *
第一章 三相异步电动机的基本原理 1.1 三相异步电动机的工作原理与结构 三相异步电动机的定子装有三相对称绕组,当接至三相交流电源时,流入定子绕的三相对称电流在电机气隙内产生一个旋转磁场n1旋转的磁场。转子导体嵌放在转子铁心槽内,两端被导电环短接。当旋转磁场以逆时针方向旋转时,转子导条切割磁力线产生感应电动势,其方向可用右手定则来判别,如下图所示。转子上半部导体中的电动势方向都是进入纸面,用⊕来表示,下半部导体中的电动势方向都是穿出纸面,用⊙表示。在转子回路闭合的情况下,转子导体中就有电流流通。如不考虑转子绕组电感,那么电流的方向与电动势必的方向相同。
转子载流导体在旋转磁场中将受到电磁力|F的作用,导体所受电磁力的方
向可用左手定则来判定。如下图所示,转子上各导条都受到逆时针的电 8
磁转矩T,在电磁转矩T的作用下转子以逆时针方向旋转,其转速为n与旋转磁场方向相同。由于转子导体电流是通过电磁感应产生的,所以也可把这种电动机称作感应电动机。
1.2三相异步电动机的基本结构 图1.2所示的是一台三相异步电动机的结构图。它主要分为锭子和转子两大部分,锭子、转子中间是空气隙。 9
图1.2 三相异步电动机结构图 1-轴承 2-前端盖 3-转轴 4-接线盒 5-吊攀 6-锭子铁心 7-转子 8-锭子绕组 9-机座 10-后端盖 11-风罩 12-风扇
附表:三相异步电动机参数测量及评价评分表 学生姓名: 班级: 课程名称: 小组成员: 带队教师: 实训日期: 序 号 考核内容 评分标准 自评 互评 教师 评分 综合得分 方案设计 1. 方案设计思路2实施步骤策10 1. 方案设计思路不清扣5分 2. 实施步骤策划不合理扣5分 10
划 1 课前 准备 2. 安全意识及提前的劳动保护 3. 方案设计 10 3. 缺乏安全意识 4. 没有按要求穿戴劳动保护 3.没有方案设计
2 测量空载电流 用钳型表测量电动机每相空 载电流 20 1.带电测量未注意安全扣5分 2.档位选择错误扣2分 3.带电换档扣5分 4.测量时钳型表使用不规范每一处扣1分 5.测量数据错误扣5分
3 测量电源电压 万用表测量 电源电压 10 1.带电测量未注意安全扣1分 2.档位选择错误扣2分 3. 测量错误2分 4 检测前的准备 1、将电动机断电、验电、放电 2、拆除电源线、拆除连接片 10 1. 未断电本项不得分 2. 未验电扣2分 3. 未放电扣2分 4. 未拆除电源线引线扣2分 5. 未拆除电机连接片扣4分
5 测量绝缘电阻 测量电动机相对地、相间绝缘电阻 20 1. 兆欧表选择错误扣2分 2. 未开路或短路校验兆欧表每一处 扣1分,不能判断兆欧表好坏扣2分 3. 接线错误扣2分 4. 测量时表使用不规范每一处扣1分 5. 少测量一项扣3分
6 测量直流电阻 1、 万用表粗测电动机绕组直流电阻 2单臂电桥测电动机绕组直流电阻 10 1. 未粗测量绕组电阻值扣2分 2. 未按正确使用方法操作每错 误一处扣2分 3. 损坏单臂电桥指针扣3分 4. 少测量一相扣5分 5. 测量数据错误扣5分 6. 未记录测量数据本项不得分 7 综合素质 坚韧和能吃苦的品质2独到见解和创新精神3.团队合作与沟通能力 10 1. 坚韧和能吃苦的品质 2. 独到见解和创新精神 3. 不能团队合作与沟通能力 8 安全文明生产 1养成良好的生产习惯 2营造良好的学习气氛 10 1未按要求填写操作记录扣5分 2未清理现场离开扣5分 3工具摆放杂乱扣5分 4安全责任心不足扣5分 合 计