Chap-3异步电动机资料
- 格式:ppt
- 大小:9.28 MB
- 文档页数:148
第一部分三相异步电动机的基本知识一、三相异步电动机概述:作电动机运行的三相异步电机。
三相异步电动机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感生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。
与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。
按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
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。
绕线式三相异步电动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。
1、什么叫电动机?将电能转变为机械能的电机。
通常电动机的作功部分作旋转运动,这种电动机称为旋转电动机;也有作直线运动的,称为直线电动机。
电动机能提供的功率范围很大,从毫瓦级到万千瓦级。
电动机的使用和控制非常方便,具有自起动、加速、制动、反转、掣住等能力,能满足各种运行要求;电动机的工作效率较高,又没有烟尘、气味,不污染环境,噪声也较小。
由于它的一系列优点,所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。
各种电动机中应用最广的是交流异步电动机(又称感应电动机)。
它使用方便、运行可靠、价格低廉、结构牢固,但功率因数较低,调速也较困难。
大容量低转速的动力机常用同步电动机(见同步电机)。
同步电动机不但功率因数高,而且其转速与负载大小无关,只决定于电网频率。
工作较稳定。
在要求宽范围调速的场合多用直流电动机。
但它有换向器,结构复杂,价格昂贵,维护困难,不适于恶劣环境。
20世纪70年代以后,随着电力电子技术的发展,交流电动机的调速技术渐趋成熟,设备价格日益降低,已开始得到应用。
电动机在规定工作制式(连续式、短时运行制、断续周期运行制)下所能承担而不至引起电机过热的最大输出机械功率称为它的额定功率,使用时需注意铭牌上的规定。
Y--三相异步电动机180--机座中心高(mm)M--机座长度代号,中机座4--磁极数,即四极电动机,磁极对数p = 2三相异步电动机的额定值刻印在每台电动机的铭牌上,一般包括下列几种:1.型号:为了适应不同用途和不同工作环境的需要,电动机制成不同的系列,每种系列用各种型号表示。
例如Y 132 M- 4Y →三相异步电动机,其中三相异步电动机的产品名称代号还有:YR为绕线式异步电动机;YB为防爆型异步电动机;YQ为高起动转距异步电动机。
132→机座中心高(mm)M →机座长度代号4 →磁极数2.接法:这是指定子三相绕组的接法。
一般鼠笼式电动机的接线盒中有六根引出线,标有U1、V1 、W1、U2、V2、W2。
其中:U1 U2是第一相绕组的两端;V1 V2是第二相绕组的两端;W1 W2是第三相绕组的两端。
如果U1、V1 、W1分别为三相绕组的始端(头) ,则U2、V2、W2是相应的末端(尾)。
这六个引出线端在接电源之前,相互间必须正确联接。
联接方法有星形(Y)联接和三角形()联接两种(下图所示)。
通常三相异步电动机自3kW以下者,联接成星形;自4kW以上者, 联接成三角形。
3.额定功率PN:是指电动机在制造厂所规定的额定情况下运行时,其输出端的机械功率,单位一般为千瓦(kW)。
对三相异步电机,其额定功率:PN=UNINηNcosN式中ηN和cosN分别为额定情况下的效率和功率因数。
4.额定电压UN:是指电动机额定运行时,外加于定子绕组上的线电压,单位为伏(V)。
一般规定电动机的工作电压不应高于或低于额定值的5%。
当工作电压高于额定值时,磁通将增大,将使励磁电流大大增加,电流大于额定电流,使绕组发热。
同时,由于磁通的增大,铁损耗(与磁通平方成正比)也增大,使定子铁心过热;当工作电压低于额定值时,引起输出转矩减小,转速下降,电流增加,也使绕组过热,这对电动机的运行也是不利的。
我国生产的Y系列中、小型异步电动机,其额定功率在3kW以上的,额定电压为380 V,绕组为三角形联接。
三项异步电动机的工作原理一、引言三项异步电动机是工业中最常见的电动机之一,广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍三项异步电动机的工作原理,包括其基本结构、工作原理和运行特点。
二、基本结构三项异步电动机由定子和转子组成。
定子是由三组绕组和铁心构成,每组绕组分别与三相交流电源相连。
转子由导体材料制成,通过轴承与定子相连。
定子和转子之间存在一定的间隙,使得转子可以自由旋转。
三、工作原理1. 三相交流电源供电三项异步电动机通过三相交流电源供电。
三相交流电源的频率和电压决定了电动机的运行速度和功率。
2. 电磁感应当三相交流电源通电时,定子绕组中的电流产生旋转磁场。
这个旋转磁场会感应到转子中的导体,导致转子中的电流也产生旋转磁场。
由于转子中的电流和定子中的电流的旋转速度不同,所以转子会受到电磁力的作用而开始旋转。
3. 静态转子在电动机启动的初期,转子处于静止状态。
由于转子中的电流产生的磁场与定子中的磁场不同步,所以电动机无法启动。
为了解决这个问题,可以通过给转子施加一个起动电流或者通过外部的助力装置帮助转子启动。
4. 工作状态一旦电动机启动,转子会开始旋转,并与定子的磁场同步运动。
转子的旋转速度取决于电源的频率和电动机的负载情况。
当电动机负载增加时,转子的旋转速度会降低,而当负载减少时,转子的旋转速度会增加。
5. 高效率三项异步电动机具有高效率的特点。
在正常工作情况下,电动机的效率可以达到90%以上。
这是因为电动机的转子没有直接连接到电源,而是通过电磁感应的方式工作,减少了能量的损耗。
四、运行特点1. 启动电流大三项异步电动机在启动时需要较大的电流。
这是因为启动时转子处于静止状态,需要克服静摩擦力和惯性力才能启动。
启动电流通常是额定电流的2-6倍。
2. 转矩变化三项异步电动机的转矩与转速成正比。
当负载增加时,转速会降低,转矩会增加;而当负载减少时,转速会增加,转矩会减小。
3. 高效率三项异步电动机具有高效率的特点。
三相异步电动机的结构和工作原理知识讲解三相异步电动机是最常用的电动机类型之一,主要特点是结构简单、可靠性高、制造成本低。
它是利用磁场间的相对运动产生感应电动势从而实现电动机转动的一种电动机。
下面将对三相异步电动机的结构和工作原理进行详细的讲解。
定子是电动机的静止部分,通常由绕组和铁芯组成。
绕组是由绝缘线圈组成的,绕制在铁芯上。
绕组的排列形式主要有星型和三角形两种。
定子的作用是产生旋转磁场。
转子是电动机的旋转部分,通常是由铁芯和导体组成。
导体包裹在铁芯上,采用闭合形式,形成环形导体圈。
在三相异步电动机中,转子的形式主要有鼠笼型和深槽型两种。
当三相异步电动机通电时,定子上的三相绕组通入交流电。
由于三相绕组之间的电流相位差120度,因此每个绕组所产生的磁场也相位差120度。
当交流电通过定子绕组时,会在定子中产生一个旋转磁场。
这个磁场的旋转速度取决于电源频率和极对数。
我们知道,交流电的频率是固定的,而极数是电动机设计时确定的。
转子处于定子旋转磁场中,由于电磁感应原理的作用,会在转子中产生感应电动势。
这个感应电动势会驱动电流在转子导体中产生漩涡电流,也就是所谓的涡流。
涡流在转子中形成的磁场和定子旋转磁场相互作用,产生转矩,使得转子开始旋转。
涡流的大小和转子的导体材料以及定子磁场的强度有关。
此时,由于转子的旋转速度低于定子旋转磁场的速度,所以转子处于滑差状态。
滑差是指转子与旋转磁场之间的相对转速差。
根据滑差的大小,可以进一步划分为起动滑差、工作滑差和最大滑差等。
当转子开始旋转后,由于涡流的存在,转子将会受到阻力,导致转速下降。
当转速下降到与旋转磁场相等的速度时,涡流的磁场和旋转磁场之间的相对运动停止,电动机达到稳态运转。
在转子达到稳定运转后,三相异步电动机的转动速度将等于旋转磁场的速度,滑差为零。
此时,只有当电机负载增加或电源频率改变时,才会产生滑差,电动机才会发生转速变化。
总结一下,三相异步电动机通过定子上的三相绕组产生旋转磁场,该磁场驱动转子中的涡流产生转矩,使电动机启动并旋转。
三相异步电动机:作电动机运行的三相异步电机。
三相异步电动机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。
与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。
按转子构造的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
笼式转子的异步电动机构造简单、运行可靠、重量轻、价格廉价,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。
绕线式三相异步电动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。
原理当向三相定子绕组中通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,转子导体开场时是静止的,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根本一致的感生电流。
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一样。
交流三相异步电动机绕组分类单层绕组:单层绕组就是在每个定子槽内只嵌置一个线圈有效边的绕组,因而它的线圈总数只有电机总槽数的一半。
单层绕组的优点是绕组线圈数少工艺比拟简单;没有层间绝缘故槽的利用率提高;单层构造不会发生相间击穿故障等。
缺点则是绕组产生的电磁波形不够理想,电机的铁损和噪音都较大且起动性能也稍差,故单层绕组一般只用于小容量异步电动机中。
三相异步电动机详解1、三相异步电动机的工作原理1.1三相异步电动机转差率及公式电动机旋转磁场转速n1与转子实际转速n之差(n1-n)称为旋转差,转速差与同步转速之比的百分比叫做转差率,用符号S表示。
转差率计算公式为:S=(n1-n)/n1×100%。
转差率是异步电动机的一个重要参数,习惯上用转差率的大小来说明电动机的运行速度。
电动机空载时转差率很小,即转子的转速接近同步转速。
随着负载的增加,转差率也增大。
就是说,转子的转差速随负载而变。
三相异步电动机的额定负载运行时,其转差率很小,约为2%~6%。
1.2 通电后三相异步电动机的运行工作原理如下示意图所示的三相异步电动机工作原理,当电机定子绕组接通三相电源后,绕组中便有三相交流电流通过,并在空间产生一个旋转磁场。
设旋转磁场按顺时针方向旋转,则静止的转子同旋转磁场之间就有了相对运动,转子导体因切割磁力线二产生感应电动势。
由于转子导体构成闭合回路。
因此在这电动势的作用下,转子导体内就有感应电流产生,此电流又与旋转磁场相互作用而产生电磁力,这样异步电动机的工作原理转子就顺着旋转磁场的旋转方向转动起来。
为什么叫异步电动机:上述工作原理中转子的速度总是小于同步转速,否则,转子导体与磁场之间无相对运动,也就无感应电流产生,转子也转不起来。
正因为如此,我们才把这种交流电动机叫做异步电动机。
又因为这种电动机的转子电流时由电磁感应产生的,所以又把它叫做感应电动机。
1.3 三相异步电动机的工作原理(如何产生旋转磁场并转动)三相异步电动机的工作原理是根据电磁感应原理而工作的,当定子绕组通过三相对称交流电,则在定子与转子间产生旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,在转子回路中产生感应电动势和电流,转子导体的电流在旋转磁场的作用下,受到力的作用而使转子旋转。
下面,我们分析旋转磁场的产生,电动机的旋转、转差率及转向。
(1)旋转磁场产生原理三相异步电动机的定子铁芯中放置三相结构完全相同的绕组U、V、W,各相绕组在空间上互差120°电角度,如下图所示,向这三相绕组通入对称的三相交流电,如图(b)(c)所示。
三相异步电机的相关参数三相异步电机是一种广泛应用于工业和家庭领域的电机。
在使用三相异步电机时,需要了解一些相关参数,以便正确选择和使用电机。
1. 额定功率异步电机的额定功率是指电机在额定转速、额定电压和额定电流下所能输出的最大功率。
通常,电机的额定功率以千瓦(kW)计算。
在选择电机时,根据使用者的需求和工作负荷要求,可根据电动机额定功率来方便的选择。
2. 额定频率异步电机的额定频率是指被供给的交流电电压为标称电压,频率为标称频率时,电机形成的转速值。
在中国,电力系统标准的频率为50Hz。
在使用异步电机时,需要了解供电系统的频率,以便正确选择电机。
3. 额定电压异步电机额定电压是指电机运转的常态下最大耐受电压。
在一般情况下,电压用伏特(V)表示。
在选购电机时,根据电机额定电压来选用恰当的电源。
4. 额定转速三相异步电机的额定转速是指电机在额定负载下的转速。
在选择电机时,共有两个方法:一是根据需要的工作负荷来确定额定转速;二是根据电源的频率和节数来确定额定转速。
5. 功率因数异步电机的功率因数是指电动机有用功率和输入电力之比,通常用“pf”表示。
在选购电机时,需要知晓负载的功率因数,以便正确选择电机。
6. 起动方式三相异步电机的起动方式有直接起动、星角起动和变频起动等多种方式。
在实际应用中,需要根据不同的应用场景,选择恰当的启动方式。
7. 负载特性大多数情况下,负载特性决定了电机工作的实际环境。
只有了解和了解负载特性,才能选择合适的电机,并将其应用于实际的负载中。
8. 外观尺寸和安装三相异步电机的尺寸和安装方式并不是标准化的。
在选购电机时,需要确保电机的外观尺寸和安装方式符合具体应用场景的需求。
9. 维护保养三相异步电机需要定期维护和保养,以确保电机的正常运行。
维护保养主要包括清洁、润滑和检查电机的运行状况等。
结论以上是三相异步电机的相关参数,了解这些参数很重要,以确保正确选择和使用电机。
根据实际的应用场景和需求,应选择适当的电机,并正确维护和保养电机以延长其使用寿命。