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1、三相異步電動機(jī)及其控制第三章第三章三相異步電動機(jī)及其控制§3.1三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理§3.2常用低壓電器的選擇與安裝§3.3三相異步電動機(jī)的控制§3.1三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理一、電動機(jī)的分類電動機(jī)交流電動機(jī)直流電動機(jī)三相電動機(jī)單相電動機(jī)同步電動機(jī)異步電動機(jī)他勵、并勵電動機(jī)串勵、復(fù)勵電動機(jī)鼠籠式繞線式發(fā)電機(jī)——將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；——將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。電動機(jī)電機(jī)：實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換或信號轉(zhuǎn)換的電磁裝置（動力電機(jī)）（控制電機(jī)）二、三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步機(jī)的結(jié)構(gòu)V2V1W2U2U1W1轉(zhuǎn)子定子定子繞組（三相）機(jī)座轉(zhuǎn)子：在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流
2、。三相定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場1.定子鐵心：由內(nèi)周有槽的硅鋼片疊成。U1----U2V1----V2W1----W2三相繞組機(jī)座：鑄鋼或鑄鐵轉(zhuǎn)子電路的特點(diǎn)：自行閉合，不外接電力負(fù)載。2.轉(zhuǎn)子鼠籠轉(zhuǎn)子鐵心：由外周有槽的硅鋼片疊成。(1)鼠籠式繞組鐵芯槽內(nèi)放銅條，端部用短路環(huán)形成一體?；蜩T鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。(2)繞線式繞組同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。鼠籠式繞線式鼠籠式電動機(jī)與繞線式電動機(jī)的的比較：鼠籠式：結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、工作可靠；不能人為改變電動機(jī)的機(jī)械特性。繞線式：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維護(hù)工作量；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動機(jī)的機(jī)械特性。繞線式鼠籠式異步電動機(jī)
3、的結(jié)構(gòu)三相籠式異步電動機(jī)的部件圖1.旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場由三相電流通過三相對稱繞組產(chǎn)生。對稱：三相對稱負(fù)載空間對稱分布（1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生三、三相異步電動機(jī)的工作原理U1V2W1V1W2異步電動機(jī)中，旋轉(zhuǎn)磁場代替了旋轉(zhuǎn)磁極(?)電流出(?)電流入U(xiǎn)2U2V1W2U1V2W1U1U2V2W1V1W2AU2V2W1V1W2三相對稱繞組通入三相對稱電流就形成旋轉(zhuǎn)磁場二極旋轉(zhuǎn)磁場▲極對數(shù)（p）的概念：（2）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0—同步轉(zhuǎn)速如何改變旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速？以Y型接法為例，當(dāng)每相繞組只有一個(gè)線圈時(shí)，按右圖放入定子槽內(nèi)，合成的旋轉(zhuǎn)磁場只有一對磁極，則極對數(shù)為1。即p=1U
4、1U2V1V2W2W1U1U2V1V2W1W2i3i1i2以Y型接法為例，將每相繞組都改用兩個(gè)線圈串聯(lián)組成。按下圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場則是兩對磁極。即p=2U1U2U3U4V1V4V2V3W4W1W2W3i2W2V4U1V1W1U2V2W3U3U4V3W4i1i3三相繞組四極旋轉(zhuǎn)磁場電流變化一周→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)一圈電流每秒鐘變化50周→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)50圈→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)3000圈電流每分鐘變化(50×60)周p=1時(shí)：電流變化一周→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)半圈電流每秒鐘變化50周→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)25圈→旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)1500圈電流每分鐘變化(25×60)周p=2時(shí)：三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速600p
5、fn=min）r/(p123456n0/(r/min)300015001000750600500f=50Hz時(shí)，不同極對數(shù)時(shí)的同步轉(zhuǎn)速如下:同步轉(zhuǎn)速p為任意值時(shí)：旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電流的相序。（3）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)磁場是沿著：U1V1W1U1U2V1V2W2W1i1i2L1L2L3U1U2V1V2W1W2i3i1i2ImOti3i1→U1，i2→V1，i3→W1◆與三相繞組中的三相電流的相序：L1→L2→L3一致，通入超前電流的繞組→通入滯后電流的繞組。旋轉(zhuǎn)磁場是沿著：U1W1V1U1U2V1V2W2W1L1L2L3U1U2V1V2W1W2i2i1i3i1→U1，i
6、2→W1，i3→V1任意對調(diào)兩根電源進(jìn)線，磁場反轉(zhuǎn)。2.轉(zhuǎn)動原理：NS（1）電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生▲用右手定則判斷轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流的方向▲用左手定則判斷轉(zhuǎn)子繞組受到的電磁力的方向電磁力→電磁轉(zhuǎn)矩TT與n0同方向。工作原理示意圖（2）電動機(jī)轉(zhuǎn)速n和旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速n0的關(guān)系電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，但異步電動機(jī)無轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運(yùn)動無轉(zhuǎn)子電動勢（轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁力線）無轉(zhuǎn)子電流提示：如果（3）轉(zhuǎn)差（率）S的概念：異步電動機(jī)運(yùn)行中:轉(zhuǎn)差：旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機(jī)轉(zhuǎn)速之差。轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差與n0的比值。即：電動機(jī)起動瞬間:（轉(zhuǎn)差率最大）或旋轉(zhuǎn)方向：取決于三相電
7、流的相序改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：換接其中兩相（4）旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向方法：和電源相接的任意兩相互換，就可實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)ABCM3~電源ABCM3~電源三相異步電動機(jī)的工作原理對稱三相繞組通入對稱三相電流旋轉(zhuǎn)磁場(磁場能量)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生e和i轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受到電磁力的作用轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)起來三相交流電能輸出機(jī)械能量四、三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動機(jī)型號Y132S－6功率3kW頻率50Hz電壓380V電流7.2A聯(lián)結(jié)Y轉(zhuǎn)速960r/min功率因數(shù)0.76絕緣等級B1.型號Y132S－6Y系列異步機(jī)機(jī)座中心高度
