模塊四 交流異步電動(dòng)機(jī)

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1、模塊四交流異步電動(dòng)機(jī)§課題一三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)§課題二三相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動(dòng)§課題三三相異步電動(dòng)機(jī)的選用§課題四單相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速和反轉(zhuǎn)任務(wù)一三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)【知識(shí)點(diǎn)】(1)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、各部件的作用。(2)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理?！炯寄茳c(diǎn)】(1)會(huì)正確連接三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)電路。(2)會(huì)用鉗形電流表測(cè)啟動(dòng)電流和工作電流?！救蝿?wù)導(dǎo)入】三相籠型異步電動(dòng)機(jī)主要應(yīng)用于各種機(jī)床、起重設(shè)備、傳送帶、§課題一三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)下一頁(yè)鼓風(fēng)機(jī)、水泵以及各種農(nóng)副產(chǎn)品的加工機(jī)械中

2、，做動(dòng)力設(shè)備使用。在使用中首先遇到的是三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)問(wèn)題，本任務(wù)就是學(xué)會(huì)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)方法。【相關(guān)知識(shí)】一、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相籠型異步電動(dòng)機(jī)主要由兩大部分組成:靜止部分(稱為定子)和轉(zhuǎn)動(dòng)部分(稱為轉(zhuǎn)子)，定子主要由定子鐵心、定子繞組和機(jī)座等組成;轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等組成，如圖4-1所示。1.定子(1)定子鐵心。定子鐵心的作用是作為電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。一般用0.5mm厚相互絕緣的硅鋼片疊成?！煺n題一三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)下一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)§課題一三相異步電動(dòng)機(jī)

3、的啟動(dòng)在硅鋼片的內(nèi)圓上沖有均勻分布的槽口，用來(lái)嵌放三相定子繞組。(2)定子繞組。定子繞組的作用是作為電動(dòng)機(jī)的電路部分。一般用漆包線繞成。三相對(duì)稱的定子繞組按互差120°的電角度嵌放在定子槽內(nèi)。分別以U1,V1,W1,表示三相繞組的首端，以U2,V2,W2表示三相繞組的末端。(3)機(jī)座。機(jī)座的作用是固定定子鐵心和定子繞組，并通過(guò)端蓋支撐轉(zhuǎn)軸。一般用鑄鐵或鑄鋼制成。機(jī)座上有一個(gè)接線盒，盒內(nèi)的接線柱上分別接有三相定子繞組的6個(gè)出線端。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的銘牌，可把定子繞組接成星形(Y)或三角形(△)，如圖4-2所示。2.轉(zhuǎn)子

4、(1)轉(zhuǎn)子鐵心。下一頁(yè)上一頁(yè)§課題一三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)子鐵心的作用作為磁路的一部分，它由相互絕緣的硅鋼片壓裝在轉(zhuǎn)軸上而成。其外圓上沖有均勻槽日，用來(lái)嵌放轉(zhuǎn)子繞組。(2)籠型轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子繞組的作用是產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。籠型轉(zhuǎn)子繞組是在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)嵌放銅條，并用銅環(huán)(短路環(huán))將全部銅條短接成籠型，如圖4-3(a)所示。目前，中小型異步電動(dòng)機(jī)的籠型轉(zhuǎn)子大多采用鑄鋁轉(zhuǎn)子，即將熔化的鋁液澆鑄在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)，并連同短路環(huán)、風(fēng)扇一起鑄成一個(gè)整體，如圖4-3(b)所示。(3)轉(zhuǎn)軸。轉(zhuǎn)軸的作用是支

5、撐轉(zhuǎn)子鐵心和繞組，并傳遞電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械轉(zhuǎn)矩。一般用中碳鋼制成。下一頁(yè)上一頁(yè)二、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理三相交流異步電動(dòng)機(jī)是利用對(duì)稱的三相交流電流通人對(duì)稱的三相定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的。1.定子繞組的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生圖4-4表示作星形連接的對(duì)稱的三相定子繞組U1-U2、V1-V2、W1-W2，三相繞組在空間互隔120°排列。現(xiàn)向三相定子繞組中分別通人三相交流電流。(4-1-3)§課題一三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)則每個(gè)繞組都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)按正弦規(guī)律變化的磁場(chǎng)。下面以圖4-5為例，分析5個(gè)瞬間的合成磁場(chǎng)。為了分析

6、方便，規(guī)定:當(dāng)電流為正值時(shí)，由繞組的首端流入，用⑧表示，從末端流出，用④表示;當(dāng)電流為負(fù)值時(shí)，由繞組的末端流入，從首端流出。(1)Wt=0瞬間，iU=0,U相繞組中無(wú)電流;iV為負(fù)，電流由末端V2流入，從首端V1流出iw為正，電流由首端W1流入，從末端W2流出。根據(jù)右手螺旋定則可判斷出合成磁場(chǎng)方向由上方的N極指向下方的5極，如圖4-5(a)所示。(2)瞬間，iU為玉電流由首端U1流入，從末端U2流出;iV為負(fù)，電流由末端V2流入，從首端V1流出;iW為負(fù)，電流由末端W2流入，下一頁(yè)上一頁(yè)§課題一三相異步電動(dòng)機(jī)的

7、啟動(dòng)從首端W1流出。根據(jù)右手螺旋定則可判斷出合成磁場(chǎng)方向由右方的N極指向左方的S極，如圖4-5(b)所示?？梢?jiàn)，合成磁場(chǎng)沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)了90°。(3)瞬間，按照同樣的方法分析，可得到如圖4-5(c)、圖4-5(d)、圖4-5(e)所示的合成磁場(chǎng)。從上分析可見(jiàn)，如圖4-5所示的定子繞組通人順相序的三相交流電后，在電機(jī)空間將產(chǎn)生磁極對(duì)數(shù)P=1的沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的合成磁場(chǎng)，且交流電變化一周，合成磁場(chǎng)便在空間旋轉(zhuǎn)一周。2.旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速?gòu)纳戏治隹芍?，交流電變化一周，P=1的合成磁場(chǎng)在空間旋轉(zhuǎn)1周。下一頁(yè)上一頁(yè)§課題一

8、三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)同理可知，交流電變化一周，P=2的合成磁場(chǎng)在空間旋轉(zhuǎn)周。1秒鐘，交流電變化f1周，磁極對(duì)數(shù)為P的合成磁場(chǎng)在空間旋轉(zhuǎn)周。1分鐘，交流電變化60f1周，磁極對(duì)數(shù)為P的合成磁場(chǎng)在空間旋轉(zhuǎn)周。于是，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為(4-1-2)式中，n1——旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，又稱同步轉(zhuǎn)速，r/min；f1—三相交流電的頻率，Hz;P—電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)。當(dāng)三相交流電的工作頻率為50H