三相异步电动机拖动

第五章三相异步电动机的基本原理主要讲授内容：三相异步电动机的工作原理、结构、运行特性、等效电路、参数测量、转矩转差的关系等，是必须掌握的内容，使本课程的重点。

是在现代工业中正被大量应用的机电能量转换装置，是后续课程《电力拖动》课程的基础。

讨论：三相异步电动机What？三相异步电动机的用途、结构？How？三相异步电动机的工作原理？第一节三相异步电动机的结构及额定参数一、异步电动机的主要用途和分类用途：异步电机主要用作电动机，拖动各种生产机械。

异步电动机的优点：结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工作特性。

采用现代电力电子功率器件和计算机技术可得到良好的调速性能。

已经取代直流电动机，成为应用广泛的调速系统。

异步电动机的缺点：功率体积比较小。

功率因数较差。

直接接电网运行时，必须从电网里吸收滞后的励磁电流，使它的功率因数总是小于１。

通过控制器可以使这一缺点得到改善。

异步电动机运行时，定子绕组接到交流电源上，转子绕组自身短路，由于电磁感应的关系，在转子绕组中产生电动势、电流，从而产生电磁转矩。

所以，异步电机又叫感应电机。

二、异步电动机的分类从不同角度看，有不同的分类法：（1）按定子相数分有①单相；②三相异步电动机。

（2）按转子结构分有①绕线式；②鼠笼式。

后者又包括单鼠笼、双鼠笼和深槽式异步电动机。

此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压、低压异步电动机之分。

从其它角度看，还有高起动转矩、高转差率、高转速异步电机等等。

异步电机也可作为异步发电机使用。

单机使用时，常用于电网尚未到达的地区，又没有同步发电机的情况，或用于风力发电等特殊场合上。

在异步电动机的电力拖动中，异步电机回馈制动时，即运行在异步发电机状态。

风叶铁心绕组轴承滑环绕线电动机转子笼型绕组导条端环1、异步电动机的定子：异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成的。

（1）定子铁心：是电动机磁路的一部分，装在机座里。

中等专业学校2023-2024-1教案
教学
环节
教学活动内容及组织过程个案补充
教学内容
电路组成分析
（1）结构和原理
起动：
合上开关QF电动机运转
停止：
拉断开关QF电动机停转
2.组合开关正转控制
起动：
转动手柄，合上开关QF电动机运转
停止：
转动手柄，断开开关QF电动机停转
二、手动正转控制线路的布置图和接线图
布置图是根据电器元件在控制板上的实际安装位置,采用简化的外形符号(如正方形、矩形、圆形等)绘制的一种简图。

它不表达各电器的具体结构、作用、接线情况以及工作原理,主要用于电器元件的布置和安装。

图所示为前述四个手动正转控制电路的布置图。

教学
环节
教学活动内容及组织过程个案补充
教学内容
手动正转控制线路的布置图
二、点动正转控制线路
操作人员在快速移动车床刀架时，只要按下按钮，刀架就快速移动；松开按钮，刀架立即停止移动。

起动：
按下SB
KM线圈得电
（KM主触头闭合电动机起动）
停止：
松开SB，
KM线圈失电
KM主触头断开，电动机停转。

三相异步电动机的拖动运行知识目标和技能目标
三相异步电动机是工业生产中常用的一种电动机类型，它的拖动运行知识目标和技能目标如下：
一、知识目标：
1.了解三相异步电动机的基本结构和工作原理；
2.掌握三相异步电动机的运行方式，包括星型连接和三角形连接；
3.了解三相异步电动机的拖动运行特性，包括转速、负载和效率等；
4.掌握三相异步电动机的起动方式和控制方法，包括直接启动、自耦启动和星角启动等。

二、技能目标：
1.能够正确选择三相异步电动机的型号和额定参数，满足生产工艺的需要；
2.能够正确连接三相异步电动机的电源和负载，保证电机正常运行；
3.能够正确设置三相异步电动机的起动方式和控制方法，保证电机的安全性和可靠性；
4.能够正确诊断三相异步电动机的故障和问题，并进行维修和保养，保证电机的长期运行。

电力拖动特点与控制要求
1.主电动机控制要求
1)主拖动电动机一般选用三相笼型异步电动机，不进行电气调速。

采用齿轮箱进行机械有级调速。

为减小振动，主拖动电动机通过几条V 带(传动带)将动力传递到主轴箱。

2)在车削螺纹时，要求主轴有正、反转，由主拖动电动机正反转或采用机械方法来实现。

3)主拖动电动机的起动、停止采用按钮操作。

4)刀架移动和主轴转动有固定的比例关系，以便满足对螺纹的加工需要。

2.冷却泵电动机控制要求
车削加工时，由于刀具及工件温度过高，有时需要冷却，因而应该配有冷却泵电机 M2，且要求在主拖动电动机起动后，方可决定冷却电动机开动与否，而当主拖动电动机停止时，冷却泵电动机应立即停止。

3.快速移动电动机控制要求
快速移动电动机M3，可根据需要随时手动控制起停。

4.必须有过载、短路、欠电压、失电压的保护器件，具有安全的局部照明装置。

电力拖动——三相异步电动机简述一、电力拖动的相关概念：以电动机作为原动机拖动机械设备运动的一种拖动方式。

又称电气传动。

凡是由电动机作为动力拖动各类生产机械，完成一定的生产工艺要求的系统，统称为电力拖动系统。

按照拖动电动机供电电流制式不同，可以将拖动系统划分为直流拖动系统和交流拖动系统两大类。

按工作原理分类可分为异步和同步电动机。

在生产上主要用的是交流电动机，特别是三相异步电动机。

因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。

它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。

仅在需要均匀调速以及在某些电力牵引和起重设备中才采用直流电动机。

同步电动机主要应用于功率较大、不需要调速、长期工作的各种生产机械，如压缩机、水泵、通风机等。

二、三相异步电动机简述：交流电动机有异步电动机和同步电动机两类。

异步电动机又分为鼠笼式、绕线式，其中鼠笼式应用最广泛。

1．三相异步电动机的构造三相异步电动机的两个基本组成部分为定子（固定部分）和转子（旋转部分）。

此外还有端盖、风扇等附属部分，如图所示。

三相电动机的结构示意图1）．定子定子是电动机固定部分，其作用是用来产生旋转磁场。

它主要由定子铁芯、定子绕组和机座等组成。

1.定子铁芯。

定子铁芯由互相绝缘的硅钢片叠成圆筒形状，内圆周表面有均匀分布的槽，用来安放三相绕组。

2.定子绕组。

定子绕组由许多线圈连接而成。

线圈由带有绝缘的铜导线或铝导线绕制而成。

三相定子绕组的三个首端和三个末端分别接在电动机出线盒的6个接线柱上。

3.机座。

2）．转子转子是电动机转动部分，由转子铁芯、转子绕组和转轴等部件组成。

其作用是在旋转磁场作用下获得转动力矩。

按照构造的不同，转子分为鼠笼式和绕线式两种。

1.鼠笼式转子。

这种转子用铜条安装在转子铁芯槽内，两端用端环焊接，形状像鼠笼。

对于中、小功率的电动机（100kW以下）目前大部分采用铸铝方式。

摘要电机的起动电流近似的与定子的电压成正比，因此要采用降低定子电压的办法来限制起动电流，即为降压起动。

对于因直接起动冲击电流过大而无法承受的场合，通常采用降压起动，此时，起动转矩下降，起动电流也下降，所以只适合必须减小起动电流，又对起动转矩要求不高的场合。

常见降压起动方法：定子串电阻降压起动、Y/Δ起动控制线路、延边三角起动、软启动及自耦变压器降压起动。

关键词：三相异步电动机降压启动启动方法目录摘要---------------------------------------------------------------------- I 目录--------------------------------------------------------------------- II 第1章绪论-------------------------------------------------------------- 2第2章三相异步电动机的基本结构及工作原理-------------------------------- 21 定子部分----------------------------------------------------------- 32 转子部分----------------------------------------------------------- 33. 气隙δ------------------------------------------------------------- 54、三相异步电动机的铭牌数据--------------------------------------------55、三相异步电动机的工作原理--------------------------------------------5 第3章异步电动机的优缺点------------------------------------------------ 73.1 三相异步电动机的优点--------------------------------------------- 73.2 异步电动机存在的缺点--------------------------------------------- 7第4章三相异步电动机起动方式-------------------------------------------- 81、直接启动----------------------------------------------------------- 92、三相异步电动机的Y—Δ起动控制-------------------------------------103自耦变压器降压启动--------------------------------------------------11 4、绕线式异步电动机转子串接电阻起动-----------------------------------12 第5章三相异步电动机常见故障问题及处理-----------------------------------16第6章心得体会-----------------------------------------------------------17 结论--------------------------------------------------------------------- 17参考文献----------------------------------------------------------------- 19第1章绪论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。

三相异步电动机的七种调速方式介绍一下三相异步电动机的七种调速方式及其特点,指明其适用的场合、情况。

三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s)从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的。

从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。

在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。

改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。

从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法（如串级调速等）。

有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。

一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。

一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：具有较硬的机械特性，稳定性良好；无转差损耗，效率高；接线简单、控制方便、价格低；有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。

本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率，从而改变其同步转速的调速方法。

变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，目前国内大都使用交－直－交变频器。

其特点：效率高，调速过程中没有附加损耗；应用范围广，可用于笼型异步电动机；调速范围大，特性硬，精度高；技术复杂，造价高，维护检修困难。