直流电动机单相异步电动机步进电机.ppt

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1、海南风光第第11讲讲第七章第七章直流电动机直流电动机单相异步电动机单相异步电动机步进电机步进电机 第七章第七章 电动机电动机 7.2 直流电动机直流电动机7.2.1 概述概述7.2.2 工作原理工作原理7.2.3 电枢电动势及电压平衡关系电枢电动势及电压平衡关系7.2.4 电磁转矩电磁转矩7.2.5 机械特性机械特性7.2.6 直流电动机的调速直流电动机的调速7.2.7 直流电动机的使用和额定值直流电动机的使用和额定值7.3单相异步电动机单相异步电动机7.4步进电机步进电机7.2.1 概述概述与异步电动机相比，直流电动机的结构复杂，使与异步电动机相比，直流电动机的结构复杂，使用和维护不如异步机

2、方便，而且要使用直流电源。用和维护不如异步机方便，而且要使用直流电源。直流电机的优点：直流电机的优点：（1）调速性能好）调速性能好:调速范围广，易于平滑调节。调速范围广，易于平滑调节。（2）起动、制动转矩大，易于快速起动、停车。）起动、制动转矩大，易于快速起动、停车。（3）易于控制。）易于控制。应用：应用：（1）轧钢机、电气机车、无轨电车、中大型龙门刨床等调）轧钢机、电气机车、无轨电车、中大型龙门刨床等调速范围大的大型设备。速范围大的大型设备。（2）用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等。）用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等。（3）家庭：电动缝纫机、电动自行车、电动玩具）家庭：电动缝纫机、

3、电动自行车、电动玩具7.2.2 工作原理工作原理 一、一、工作原理工作原理 U+NS电刷电刷换向片换向片直流电源直流电源电刷电刷换向器换向器线圈线圈II注意：注意：换向片和电源固定联接，线圈无论怎样转换向片和电源固定联接，线圈无论怎样转动，总是上半边的电流向里，下半边的电流向外。动，总是上半边的电流向里，下半边的电流向外。电刷压在换向片上。电刷压在换向片上。由左手定则，通电线圈在磁场的作用下，由左手定则，通电线圈在磁场的作用下，使线圈逆时针旋转。使线圈逆时针旋转。FFU+NS电刷电刷换向片换向片IIFFU+NS电刷电刷换向片换向片IIEE由右手定则，线圈在磁场中旋转，将在线圈中由右手定则，线圈

4、在磁场中旋转，将在线圈中产生感应电动势，感应电动势的方向与电流的产生感应电动势，感应电动势的方向与电流的方向相反。方向相反。(让磁感线穿过右手掌心，拇指指向让磁感线穿过右手掌心，拇指指向为切割方向，四指指向就是电流方向，然后根为切割方向，四指指向就是电流方向，然后根据电流在外电路中由正极到负极，在电源内由据电流在外电路中由正极到负极，在电源内由负极到正极判断电动势方向负极到正极判断电动势方向)机械特性指的是电机的电磁转矩和转速间的关系，机械特性指的是电机的电磁转矩和转速间的关系，下边以他励和串励电机为例说明。下边以他励和串励电机为例说明。他励电动机和并励电动机的特性一样。他励电动机和并励电动机

5、的特性一样。7.2.5 机械特性机械特性一、一、他励电动机的机械特性他励电动机的机械特性即：即：其中其中，M他励他励UfIfIaUn0：理想空载转速理想空载转速,即即T=0时的转速。（实际工作时的转速。（实际工作时时,由于有空载损耗，电机的由于有空载损耗，电机的T不会为不会为0 0。）。）当当 T 时时n ，但由于他励电动机的电枢电阻，但由于他励电动机的电枢电阻Ra很小，很小，所以在负载变化时，所以在负载变化时，转速转速 n 的变化不大的变化不大，属硬机械，属硬机械特性。特性。根据根据 n-T 公式公式画出特性曲线画出特性曲线n0nNTNTn n其中其中，串励的特点：励磁线圈的电流和电枢线圈的

6、电流相同。串励的特点：励磁线圈的电流和电枢线圈的电流相同。二、二、串励电动机的机械特性串励电动机的机械特性设磁通和电流成正比，即设磁通和电流成正比，即 =K Ia ,则则据此公式做出据此公式做出 T-n 曲线曲线nTM串励串励UIa(1)(1)T=0时，在理想情况下，时，在理想情况下，n。但。但实际上负实际上负 载转矩不会为载转矩不会为 0 0，不会工作在，不会工作在 T=0 的状态，的状态，但空载时但空载时 T 很小，很小，n 很高。串励不允许空载很高。串励不允许空载 运行，以防转速过高。运行，以防转速过高。串励特性：串励特性：(2)(2)随转矩的增大，随转矩的增大，n 下降得很快，这种特性

7、属下降得很快，这种特性属 软机械特性。软机械特性。nT三、三、复励电动机的机械特性复励电动机的机械特性并励直流电动机的机械特性较硬，串励直流电并励直流电动机的机械特性较硬，串励直流电动机的机械特性较软，复励直流电动机的机械动机的机械特性较软，复励直流电动机的机械特性则可折中二者的特性（并，复，串）特性则可折中二者的特性（并，复，串）(2)(2)恒功率负载（恒功率负载（P 一定时，一定时，T 和和 n 成反比），成反比），要选软特性电机拖动。如：电气机车等。要选软特性电机拖动。如：电气机车等。直流电动机特性类型的选择直流电动机特性类型的选择:(1)(1)恒转矩的生产机械恒转矩的生产机械(TL一定

8、，和转速无关）要一定，和转速无关）要 选硬特性的电动机，如：选硬特性的电动机，如：金属加工、起重机金属加工、起重机 械等。械等。7.2.6 直流电动机的调速直流电动机的调速 与异步电动机相比，直流电动机结构复杂，价与异步电动机相比，直流电动机结构复杂，价格高，维护不方便，但它的最大优点是调速性能好。格高，维护不方便，但它的最大优点是调速性能好。下面以他励电动机为例说明直流电动机的调速方法。下面以他励电动机为例说明直流电动机的调速方法。（1 1）调速均匀平滑，可以无级调速。）调速均匀平滑，可以无级调速。（2 2）调速范围大，调速比可达）调速范围大，调速比可达200 200（他励式）以上（他励式）

9、以上 （调速比等于最大转速和最小转速之比）。（调速比等于最大转速和最小转速之比）。直流电动机调速的主要优点是：直流电动机调速的主要优点是：由该式可知，由该式可知，n 和和 有关，在有关，在 U 一定的情一定的情况下，改变况下，改变 可改变可改变 n。在励磁回路中串。在励磁回路中串上电阻上电阻Rf，改变，改变Rf大小调节励磁电流，从而大小调节励磁电流，从而改变改变 的大小。的大小。一、改变磁通（调磁）一、改变磁通（调磁）1.原理原理其中其中，M他励他励UfIfIaU其中：其中：=K If Rf If n ，但在额定情况下，但在额定情况下，已接已接 近饱和，近饱和，If 再加大，对再加大，对 影响

10、不大，所以这种增加影响不大，所以这种增加 磁通的办法一般不用。磁通的办法一般不用。Rf If n ，减弱磁通是常用的调速方减弱磁通是常用的调速方 法。法。If的调节有两种情况：的调节有两种情况：概念：概念：改变磁通调速的方法改变磁通调速的方法 减小磁通，减小磁通，n只能上调。只能上调。其中其中，2.2.特性的变化特性的变化所以：磁通减小以后特性上移，而且斜率增加。所以：磁通减小以后特性上移，而且斜率增加。，因为：因为：（减减小小）TLRf增增加加Tn 其中其中，调速过程调速过程:U一定一定,则则Rf E E Ia T n Ia E 暂时暂时T TL其中其中，最后达到新的平衡最后达到新的平衡T=

11、TL（1 1）调速平滑，可做到无级调速，但只能向上调，）调速平滑，可做到无级调速，但只能向上调，受机械本身强度所限，受机械本身强度所限，n不能太高。不能太高。（2 2）调的是励磁电流（该电流比电枢电流小得多），）调的是励磁电流（该电流比电枢电流小得多），调节控制方便。调节控制方便。3.减小减小 调速的特点：调速的特点：二、改变电枢电压调速二、改变电枢电压调速由转速特性方程知：由转速特性方程知：调电枢电压调电枢电压U，n0变化，斜率不变，变化，斜率不变，所以调速特性是一所以调速特性是一组平行曲线。组平行曲线。1.特性曲线特性曲线nn0n0n0电电压压降降低低T其中其中，2.2.改变电枢电压调速的

12、特点改变电枢电压调速的特点（1 1）工作时电枢电压一定，电压调节时，不允许超）工作时电枢电压一定，电压调节时，不允许超 过过UN，而，而 n U，所以调速只能向下调所以调速只能向下调。（2 2）可得到平滑、无级调速。）可得到平滑、无级调速。（3 3）调速幅度较大。）调速幅度较大。MUfIfIaU变变压压整整流流220V整整流流调调压压220VUf=110V固定固定U=0110V可调可调改变电枢电压调速方案举例：改变电枢电压调速方案举例：这种调速方法耗能较大，只用于小型直流机。这种调速方法耗能较大，只用于小型直流机。串励电机也可用类似的方法调速。串励电机也可用类似的方法调速。三、改变转子电阻调速

13、三、改变转子电阻调速在电枢中串入电阻，在电枢中串入电阻，使使 n 、n0不变，即不变，即电机的特性曲线变陡电机的特性曲线变陡（斜率变大），在相（斜率变大），在相同力矩下，同力矩下，n nn0RaRa+RT其中其中，7.2.7 直流电动机的使用和额定值直流电动机的使用和额定值限制限制Iast的措施：的措施：（1）启动时在电枢回路串电阻。）启动时在电枢回路串电阻。（2）启动时降低电枢电压。）启动时降低电枢电压。一、使用一、使用1.启动启动启动时启动时,n=0 Ea=0，若加入额定电压，则，若加入额定电压，则Iast太大会使换向器产生严重的火花，烧坏换太大会使换向器产生严重的火花，烧坏换向器。一般向

14、器。一般Iast限制在限制在 (2-2.5)IaN 内。内。(1)若电动机原本静止，由于励磁转矩若电动机原本静止，由于励磁转矩 T=KT Ia，而而 0，电机将不能启动，因此，反电动势电机将不能启动，因此，反电动势 为零，电枢电流会很大，电枢绕组有被烧毁为零，电枢电流会很大，电枢绕组有被烧毁 的危险。的危险。直流机在启动和工作时，励磁电路一定要接通，直流机在启动和工作时，励磁电路一定要接通，不能让它断开，而且启动时要满励磁。否则，磁不能让它断开，而且启动时要满励磁。否则，磁路中只有很少的剩磁，可能产生以下事故：路中只有很少的剩磁，可能产生以下事故：注意：注意：（2）如果电动机在有载运行时磁路突

15、然断开，）如果电动机在有载运行时磁路突然断开，则则 E ，Ia ，T 和和 ，可能不满可能不满 足足TL的要求，电动机必将减速或停转，使的要求，电动机必将减速或停转，使 Ia更大，也很危险。更大，也很危险。（3）如果电机空载运行，可能造成飞车。）如果电机空载运行，可能造成飞车。E Ia T T0 n 飞车飞车措施：措施：他励直流电动机一定要有他励直流电动机一定要有失磁保护失磁保护。一般在励磁绕组加失压继电器或欠一般在励磁绕组加失压继电器或欠流继电器。当失压或欠流时，自动流继电器。当失压或欠流时，自动切断电枢电源切断电枢电源U U。M他励他励UfIfIaU2.2.反转反转电动机的转动方向由电磁力

16、矩的方向确定。电动机的转动方向由电磁力矩的方向确定。（1 1）改变励磁电流的方向。）改变励磁电流的方向。（2 2）或改变电枢电流的方向。）或改变电枢电流的方向。改变直流电机转向的方法：改变直流电机转向的方法：（1 1）反接制动）反接制动3.3.制动制动制动的所采用的方法：制动的所采用的方法：反接制动、能耗制动、发电回馈制动反接制动、能耗制动、发电回馈制动MUUfIf+R运行运行制动制动电阻电阻 R 的作用的作用是限制电源反是限制电源反接制动时电枢接制动时电枢的电流过大。的电流过大。（2 2）能耗制动）能耗制动 电枢断电后立即接入一个电阻。电枢断电后立即接入一个电阻。MUUfIf+R运行运行制动

17、制动K停车时，电枢从停车时，电枢从电源断开电源断开,接到电接到电阻上，这时：由阻上，这时：由于惯性电枢仍保于惯性电枢仍保持原方向运动，持原方向运动，感应电动势方向感应电动势方向也不变，电动机也不变，电动机变成发电机，电枢电流的方向与感应电动势相变成发电机，电枢电流的方向与感应电动势相同，从而电磁转矩与转向相反，起制动作用。同，从而电磁转矩与转向相反，起制动作用。特殊情况下，例如汽车下坡时、吊车重物下降时，特殊情况下，例如汽车下坡时、吊车重物下降时，在重力的作用下在重力的作用下 n n0（n0理想空载转速），这理想空载转速），这时电动机变成发电机，电磁转矩成为阻转矩，从时电动机变成发电机，电磁转

18、矩成为阻转矩，从而限制电机转速过分升高。而限制电机转速过分升高。(3)(3)发电回馈制动发电回馈制动二、额定值二、额定值1.额定功率额定功率PN:电机轴上输出的机械功率。电机轴上输出的机械功率。2.额定电压额定电压UN：额定工作情况下的电枢上加的额定工作情况下的电枢上加的直流电压。（例：直流电压。（例：110V，220V，440V）3.额定电流额定电流IN：额定电压下，轴上输出额定功率额定电压下，轴上输出额定功率时的电流（并励应包括励磁电流和电枢电流）时的电流（并励应包括励磁电流和电枢电流）三者关系：三者关系：PN=UNIN （：效率）：效率）注意：注意：调速时对于没有调速要求的电机，最大转速

19、调速时对于没有调速要求的电机，最大转速 不能超过不能超过 1.2nN。4.4.额定转速额定转速nN：在在PN，UN，IN 时的转速。直流电时的转速。直流电 机的转速等级一般在机的转速等级一般在 500 500r/min 以上。特殊的直以上。特殊的直流电机转速可以做到很低（如：每分钟几转）或流电机转速可以做到很低（如：每分钟几转）或很高（每分钟很高（每分钟30003000转以上）。转以上）。7.7.三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构接线盒接线盒转轴转轴机座机座端盖端盖转子转子机壳机壳风扇风扇罩壳罩壳定子铁芯及绕组定子铁芯及绕组1、定子、定子 定子定子定子定子铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。铁

20、心：由内周有槽的硅钢片叠成。铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。A-XA-X、B-Y B-Y、C-ZC-Z 三相绕组：三相绕组：三相绕组：三相绕组：2、转子、转子 转子铁心：转子铁心：转子铁心：转子铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。由外周有槽的硅钢片叠成。转子绕组：转子绕组：转子绕组：转子绕组：鼠笼式、绕线式鼠笼式、绕线式鼠笼式、绕线式鼠笼式、绕线式。鼠笼转子鼠笼转子(1)鼠笼式转鼠笼式转子子 转子铁芯槽内放铜条，转子铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体。端部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。(2)绕线

21、式转子绕线式转子同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。2、转子、转子鼠笼式：鼠笼式：鼠笼式：鼠笼式：结构简单、价格低廉、工作可靠；结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械特性。不能人为改变电动机的机械特性。绕线式：绕线式：绕线式：绕线式：结构复杂、价格较贵、维护工作量大；结构复杂、价格较贵、维护工作量大；可人为改变电动机的机械特性。可人为改变电动机的机械特性。一一、三相异步电动机的转动原理三相异步电动机的转动原理二、二、旋转磁场旋转磁场三相定子绕组通入

22、三三相定子绕组通入三三相定子绕组通入三三相定子绕组通入三相交流电相交流电相交流电相交流电(星形联接星形联接星形联接星形联接)(1)(1)(1)(1)旋转磁场的产生旋转磁场的产生旋转磁场的产生旋转磁场的产生AXBYCZA AC CB Bo i 0 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。i T T2 2能起动，否则不能。能起动，否则不能。能起动，否则不能。能起动，否则不能。起动能力起动能力1.61.62.22.2TTO电动机的运行分析电动机的运行分析电动机的运行分析电动机的运行分析 电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调电动机的电磁转矩可以随负载的变化而

23、自动调电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这种能力称为自适应负载能力。整，这种能力称为自适应负载能力。整，这种能力称为自适应负载能力。整，这种能力称为自适应负载能力。自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大油门，才能带动新的负载）操作者加大油门，才能带动新的负载）操作者加大油门，才能带动新的负

24、载）操作者加大油门，才能带动新的负载）。过程过程过程过程:n n n nE E2 2 I I I I2 2 2 2 I I1 1电源提供的电源提供的电源提供的电源提供的P P自动增加。自动增加。自动增加。自动增加。T2 T2 TT=T2n T T2达到新的平衡达到新的平衡T2常用特性段常用特性段常用特性段常用特性段UUUU1 1 1 1和和和和R R R R2 2 2 2变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响U U U U1 1 1 1 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响U Tm Tst T2TO2、机械特

25、性曲线、机械特性曲线R R R R2 2 2 2 变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响变化对机械特性的影响R2 Tst n 硬特性：硬特性：硬特性：硬特性：负载变化时负载变化时负载变化时负载变化时,转速变化不大转速变化不大转速变化不大转速变化不大,运行特性好。运行特性好。运行特性好。运行特性好。软特性：软特性：软特性：软特性：负载增加时转速下降较快负载增加时转速下降较快负载增加时转速下降较快负载增加时转速下降较快,但起动转矩大但起动转矩大但起动转矩大但起动转矩大,起动特性好。起动特性好。起动特性好。起动特性好。2、机械特性曲线、机械特性曲线TO 不同场合应选用不不同场合

26、应选用不同的电机。如金属切同的电机。如金属切削，选硬特性电机；削，选硬特性电机；重载起动则选软特性重载起动则选软特性电机。电机。一、起动性能一、起动性能问题：问题：起动电流大，起动转矩小起动电流大，起动转矩小起动电流大，起动转矩小起动电流大，起动转矩小。大电流使电网电压降低大电流使电网电压降低大电流使电网电压降低大电流使电网电压降低,影响邻近负载工作影响邻近负载工作影响邻近负载工作影响邻近负载工作。频繁起动时造成热量积累频繁起动时造成热量积累频繁起动时造成热量积累频繁起动时造成热量积累,使电机过热。使电机过热。使电机过热。使电机过热。后果：后果：后果：后果：原因：原因：原因：原因：起动时：起动

27、时：起动时：起动时：n n=0 0，s=1,=1,接通电源。接通电源。接通电源。接通电源。起动时起动时起动时起动时 ，n n=0 0，转子导体切割磁力线速度，转子导体切割磁力线速度，转子导体切割磁力线速度，转子导体切割磁力线速度最快最快最快最快转子感应电势转子感应电势转子感应电势转子感应电势最大最大最大最大转子电流转子电流转子电流转子电流最大最大最大最大定子电流定子电流定子电流定子电流最大。最大。最大。最大。7.7.三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动二、起动方法二、起动方法有厂内变压器且有厂内变压器且有厂内变压器且有厂内变压器且S S S S4P4P4P4PN N N N（电机功率）可直

28、接启动。（电机功率）可直接启动。（电机功率）可直接启动。（电机功率）可直接启动。15KW15KW15KW15KW以下的电机可采用直接启动以下的电机可采用直接启动以下的电机可采用直接启动以下的电机可采用直接启动直接起动直接起动直接起动直接起动7.7.三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动降压起动降压起动降压起动降压起动转子串电阻起动转子串电阻起动转子串电阻起动转子串电阻起动自耦变压器降压启动。自耦变压器降压启动。自耦变压器降压启动。自耦变压器降压启动。星形星形星形星形三角形三角形三角形三角形(Y-(Y-(Y-(Y-)降压降压降压降压启动启动启动启动适用鼠笼式电动机。适用鼠笼式电动机。适用鼠笼式

29、电动机。适用鼠笼式电动机。适用线饶式电动机。适用线饶式电动机。适用线饶式电动机。适用线饶式电动机。1 1、降压起动、降压起动、降压起动、降压起动Y Y 换接起动换接起动换接起动换接起动 降压起动时的电流降压起动时的电流降压起动时的电流降压起动时的电流为直接起动时的为直接起动时的为直接起动时的为直接起动时的 起动起动起动起动正常正常正常正常运行运行运行运行设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为设：电机每相阻抗为7.7.三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动+U1U2V1V2W1W2+U1U2V1V2W1W2星星 形形 联联 接接 时：时：Y Y Y Y 起动器接线简图起动器接线

30、简图起动器接线简图起动器接线简图L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1动触点动触点Y动触点动触点静触点静触点7.7.电动机的电动机的起动起动Y Y Y Y 起动器起动器起动器起动器Y Y Y Y启动接线图启动接线图启动接线图启动接线图Y Y起动起动起动起动L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U17.7.电动机的电动机的起动起动 起动起动起动起动UP+U1U2V1V2W1W2 工作工作工作工作L1L3L2FUS SU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U17.7.电动机的电动机的起动起动Y Y

31、 Y Y 起动器起动器起动器起动器 运行运行运行运行接线图接线图接线图接线图U2正常正常正常正常运行运行运行运行Ul+U1V1V2W1W2仅适用于正常运行为三角形联结的电机。仅适用于正常运行为三角形联结的电机。Y 起动起动Y 换接起动适合于空载或轻载起动的场合换接起动适合于空载或轻载起动的场合Y-Y-Y-Y-换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题换接起动应注意的问题7.7.三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动U2正常正常正常正常运行运行运行运行Ul+U1V1V2W1W2 起动起动起动起动UP+U1U2V1V2W1W2L1L3L2FUQQ2自耦降压起动自耦降压起动自耦降

32、压起动自耦降压起动 QQ2 2下合：下合：下合：下合：接入自耦变接入自耦变接入自耦变接入自耦变 压器，降压压器，降压压器，降压压器，降压 起动。起动。起动。起动。QQ2 2上合：上合：上合：上合：切除自耦变切除自耦变切除自耦变切除自耦变 压器，全压压器，全压压器，全压压器，全压 工作。工作。工作。工作。合刀闸开关合刀闸开关合刀闸开关合刀闸开关QQ自耦降压起动适合于容量较大或自耦降压起动适合于容量较大或自耦降压起动适合于容量较大或自耦降压起动适合于容量较大或Y Y形接法异步电动机形接法异步电动机形接法异步电动机形接法异步电动机。7.7.三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动Q2电刷电刷定子定子

33、转子转子起动时将起动时将起动时将起动时将R R串入电路，起动后将串入电路，起动后将串入电路，起动后将串入电路，起动后将R R 短路。短路。短路。短路。起动电阻起动电阻2 2、绕线式电动机、绕线式电动机转子电路串电阻起动转子电路串电阻起动7.7.三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动滑环滑环转轴转轴RRR 3 3、绕线式电动机、绕线式电动机转子电路串电阻起动转子电路串电阻起动的特点的特点7.7.三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动 若若若若R R2 2选得适当，转子电路串电阻起动既可以降选得适当，转子电路串电阻起动既可以降选得适当，转子电路串电阻起动既可以降选得适当，转子电路串电阻起动既可

34、以降低起动电流，又可以增加起动转矩。低起动电流，又可以增加起动转矩。低起动电流，又可以增加起动转矩。低起动电流，又可以增加起动转矩。R2TOR2 Tst R2 Tst 常用于要求起动转矩较大的生产机械上。常用于要求起动转矩较大的生产机械上。常用于要求起动转矩较大的生产机械上。常用于要求起动转矩较大的生产机械上。方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。电动机正转电动机正转电动机正转电动机正转电动机反转电动机反转电动机反转电动机反转三、三相异步电动机的正、反转三、三相异步

35、电动机的正、反转电电电电 源源源源U UV V WWM3a b c电电电电 源源源源U UV V WWM3a b c7.57.5三相异步电动机的三相异步电动机的起动起动1.变频调速变频调速(无级调速无级调速)f=50Hz逆变器逆变器逆变器逆变器M3 整流器整流器整流器整流器f f1 1、U U1 1可调可调可调可调+变频调速方法变频调速方法恒转距调速（恒转距调速（f1f1N）频率调节范围：频率调节范围：频率调节范围：频率调节范围：0.50.5几几几几百赫兹百赫兹百赫兹百赫兹三种电气三种电气三种电气三种电气调速方法调速方法调速方法调速方法变频调速可实现无级平滑调速变频调速可实现无级平滑调速,调速

36、性能优异。调速性能优异。7.6 7.6 三相异步电动机的三相异步电动机的调速调速2.变极调速变极调速(有级调速有级调速)P=2A1A2X1X2NNSSP=1A1A2X1X2SNA1X1A2X2iiA1X1A2X2ii采用变极调速方法的电动机称作双速电机，转速跳跃变化。采用变极调速方法的电动机称作双速电机，转速跳跃变化。7.6 7.6 三相异步电动机的三相异步电动机的调速调速To3.变转差率调速变转差率调速(无级调速无级调速)变转差率调速是绕线式电动机特有的一种调变转差率调速是绕线式电动机特有的一种调速方法。其优点是调速平滑、设备简单投资少，速方法。其优点是调速平滑、设备简单投资少，缺点是能耗较

37、大。这种调速方式广泛应用于各种缺点是能耗较大。这种调速方式广泛应用于各种提升、起重设备中。提升、起重设备中。nnTLTLs sTso7.6 7.6 三相异步电动机的三相异步电动机的调速调速1 1、制动方法概述、制动方法概述制动方法制动方法机械制动机械制动电气制动电气制动能耗制动能耗制动7.7 7.7 三相异步电动机三相异步电动机制动制动反接制动反接制动发电反馈制动发电反馈制动2 2、能耗制动、能耗制动 在断开电源的同时，给电动机通直流电流，在断开电源的同时，给电动机通直流电流，形成固定磁场旋转的转子产生了与转子旋转方向形成固定磁场旋转的转子产生了与转子旋转方向相反的转距，使转子迅速停动。相反的

38、转距，使转子迅速停动。nF转子转子T n0=07.7 7.7 三相异步电动机三相异步电动机制动制动MM33+-运转运转制动制动RP380VU U2、反接制动反接制动 停车时，将接入电动机的三相电源线中的任停车时，将接入电动机的三相电源线中的任停车时，将接入电动机的三相电源线中的任停车时，将接入电动机的三相电源线中的任意两相对调，使电动机定子产生一个与转子转动意两相对调，使电动机定子产生一个与转子转动意两相对调，使电动机定子产生一个与转子转动意两相对调，使电动机定子产生一个与转子转动方向相反的旋转磁场，从而获得所需的制动转矩，方向相反的旋转磁场，从而获得所需的制动转矩，方向相反的旋转磁场，从而获

39、得所需的制动转矩，方向相反的旋转磁场，从而获得所需的制动转矩，使转子迅速停止转动。使转子迅速停止转动。使转子迅速停止转动。使转子迅速停止转动。运转运转制动制动制动制动nF转子转子转子转子T n07.7 7.7 三相异步电动机三相异步电动机制动制动MM33380V3、发电反馈制动发电反馈制动 当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时，旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变时，旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变化，由驱动转距变为制动转距。电动机进入制化，由驱动转距变为制动转距。电动机进入制动状态，同时将外力作用于转子的能量转换成动状态，同时将外力作用于转子的能量转

40、换成电能回送给电网。电能回送给电网。nF转子转子T n0n n07.7 7.7 三相异步电动机三相异步电动机制动制动1.1.型号型号 磁极数磁极数(极对数极对数 p=2)例如：例如：Y 132 M4 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。机座长度代号机座长度代号机座中心高（机座中心高（mm）三相异步电动机三相异步电动机教材表教材表P224中列出了各种电动机的系列代号。中列出了各种电动机的系列代号。7.8 7.8 三相异步电动机的三相异步电动机的铭牌数据铭牌数据表表7.8.1异步电动机产品名称代号异步电动机产品名称代号7.8 7.8 三相异步电动机的三相异步

41、电动机的铭牌数据铭牌数据1.1.型号型号 产品名称产品名称产品名称产品名称新新新新代号代号代号代号汉字汉字汉字汉字意义意义意义意义老老老老代号代号代号代号异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机Y Y Y Y异异异异J J J J、JOJOJOJO绕线式异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机YR异绕异绕异绕异绕JRJRJRJR、JROJROJROJRO防爆型异步电动机防爆型异步电动机防爆型异步电动机防爆型异步电动机YB异爆异爆异爆异爆JBJBJBJB、JBOJBOJBOJBO多速异步电动机多速异步电动机多速异步电动机多速异步电动机YD异多异多异多异多JDJDJDJD、JDO

42、JDOJDOJDO高起动转矩异步电动机高起动转矩异步电动机高起动转矩异步电动机高起动转矩异步电动机YQ异起异起异起异起JQJQJQJQ、JQOJQOJQOJQO2.2.接法接法接线盒接线盒定子三相绕组的联接方法定子三相绕组的联接方法定子三相绕组的联接方法定子三相绕组的联接方法。通常。通常V V1 1WW2 2U U1 1WW1 1U U2 2V V2 2U2U1W2V1V2W1U1V V1 1WW1 1WW2 2U2V V2 2W2U2V2V1W1U1Y Y 联结联结联结联结W1U U1 1V1W2U U2 2V2 联结联结联结联结7.8 7.8 三相异步电动机的三相异步电动机的铭牌数据铭牌数

43、据3.3.电压电压例如：例如：380/220V、Y/是指线电压为是指线电压为 380V 时时 采用采用 Y联结联结；线电压为；线电压为 220V 时采用时采用 联结联结。说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或低低低低 于额定值的于额定值的于额定值的于额定值的 5%5%。因为在电动机满载或接近。因为在电动机满载或接近。因为在电动机满载或接近。因为在电动机满载或接近 满载情况下运行时，电压过高满载情况下运行时，电压过高满载情况下运行时，电压过高满载情况下运行时，电压过高

44、 或过低都会使或过低都会使或过低都会使或过低都会使 电机的电流大于额定值电机的电流大于额定值电机的电流大于额定值电机的电流大于额定值,从而使电动机过热。从而使电动机过热。从而使电动机过热。从而使电动机过热。电机在额定运行时定子绕组上应加的线电压。电机在额定运行时定子绕组上应加的线电压。电机在额定运行时定子绕组上应加的线电压。电机在额定运行时定子绕组上应加的线电压。三相异步电动机的额定电压三相异步电动机的额定电压三相异步电动机的额定电压三相异步电动机的额定电压:有有有有380V380V，3000V,3000V,及及及及6000V6000V等多种。等多种。等多种。等多种。7.8 7.8 三相异步电

45、动机的三相异步电动机的铭牌数据铭牌数据4.4.电流电流电流电流例如：例如：例如：例如：Y/Y/6.73 /11.64 A6.73 /11.64 A 表示星形表示星形联结联结下电机的线电流为下电机的线电流为 6.73A；三角形；三角形联结联结下线电下线电流为流为 11.64A。两种接法下相电流均为。两种接法下相电流均为 6.73A。5.5.功率与效率功率与效率功率与效率功率与效率 鼠笼电机鼠笼电机 =7293电动机在额定运行时定子绕组的电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。线电流值。线电流值。线电流值。额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率械功率

46、P2，它不等于从电源吸取的电功率，它不等于从电源吸取的电功率 P1。7.8 7.8 三相异步电动机的三相异步电动机的铭牌数据铭牌数据注意：实用中应选注意：实用中应选注意：实用中应选注意：实用中应选择容量合适的电机，择容量合适的电机，择容量合适的电机，择容量合适的电机，防止出现防止出现防止出现防止出现 “大马拉大马拉大马拉大马拉小车小车小车小车”的现象。的现象。的现象。的现象。6.6.功率因数功率因数功率因数功率因数PN 三相异步电动机的功率因数较低，在额定负三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为载时约为 0.7 0.9。空载时功率因数很低，只。空载时功率因数很低，只有有 0.2 0.3

47、。额定负载时，功率因数最高。额定负载时，功率因数最高。P2cos O7.8 7.8 三相异步电动机的三相异步电动机的铭牌数据铭牌数据如：如：n N=1440 1440 转转转转/分分分分 sN=0.040.048.8.绝缘等级绝缘等级绝缘等级绝缘等级 指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分为七级。为七级。7.8 7.8 三相异步电动机的三相异步电动机的铭牌数据铭牌数据绝缘等级绝缘等级YAEBFHC极限温度极限温度CC90 105 120 130 155 180 1807.7.额定转速额定转速额定转速额定转速电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。电机在

48、额定电压、额定负载下运行时的转速。7.9 7.9 电动机的选择电动机的选择一、一、功率的选择功率的选择 功率选得过大不经济，功率选得过小电动机功率选得过大不经济，功率选得过小电动机容易因过载而损坏。容易因过载而损坏。1.对于连续运行的电动机，所选功率应等于或略对于连续运行的电动机，所选功率应等于或略大于生产机械的功率。大于生产机械的功率。2.对于短时工作的电动机，允许在运行中有短暂对于短时工作的电动机，允许在运行中有短暂的过载，故所选功率可等于或略小于生产机械的过载，故所选功率可等于或略小于生产机械的功率。的功率。7.9 7.9 电动机的选择电动机的选择二、二、种类和型式的选择种类和型式的选择

49、1.1.种类的选择种类的选择种类的选择种类的选择 一般应用场合应尽可能选用鼠笼式电动机。一般应用场合应尽可能选用鼠笼式电动机。只有在需要调速、不能采用鼠笼式电动机的场只有在需要调速、不能采用鼠笼式电动机的场合才选用绕线式电动机。合才选用绕线式电动机。2.2.结构型式的选择结构型式的选择结构型式的选择结构型式的选择 根据工作环境的条件选择不同的结构型式，根据工作环境的条件选择不同的结构型式，如开启式、防护式、封闭式电动机。如开启式、防护式、封闭式电动机。7.9 7.9 电动机的选择电动机的选择三、三、电压和转速的选择电压和转速的选择 根据电动机的类型、功率以及使用地点的电根据电动机的类型、功率以

50、及使用地点的电源电压来决定。源电压来决定。Y系列鼠笼电动机的额定电压只有系列鼠笼电动机的额定电压只有380V一个一个等级。大功率电动机才采用等级。大功率电动机才采用3000V和和6000V。三相异步电动机在运行过程中，三相异步电动机在运行过程中，三相异步电动机在运行过程中，三相异步电动机在运行过程中，若其中一相与电若其中一相与电若其中一相与电若其中一相与电 源断开，就成为单相电动机运行。源断开，就成为单相电动机运行。源断开，就成为单相电动机运行。源断开，就成为单相电动机运行。此时电动机仍此时电动机仍此时电动机仍此时电动机仍 将继续转动。若此时还带动额定负载，则势必超将继续转动。若此时还带动额定