6.2 三相异步电动机(课件）-高二《汽车电工电子基础》同步教学（西南交大出版社）

6.2 三相异步电动机 1．了解三相异步电动机的结构和工作原理。 2．能够理解三相异步电动机启动、调速和制动过程。 3．能够完成三相异步电动机的Y-△起动电路连接与分析。 学习目的 6.2.1三相异步电动机的基本结构和工作原理 1.定子 定子是电动机的固定部分，主要由定子铁心、定子绕组和机座等组成，如图6-18所示。 图6-18 定子组成 a) 定子铁心的硅钢片 b) 定子铁心和机座 c) 嵌有三相绕组的定子  理论课堂 2. 转子 转子是电动机的转动部分，由转子铁心、转子绕组和转轴等组成。其外形如图6-19a所示。 图6-19 鼠笼式转子 a) 转子外形 b) 鼠笼绕组 3.三相异步电动机工作原理 （1）旋转磁场的产生 将定子三相绕组联成如图6-20a所示的星形接法，三相绕组的首端U1、V1、W1分别与三相交流电的相线A、B、C相连接，三相绕组中通过的三相对称交流电流如图6-20b所示。 a)三相绕组 b)三相对称交流电 图6-20 通过定子绕组的三相对称电流 旋转磁场 图6-21 三相电流产生的旋转磁场（P=1） （2）旋转磁场的转速 定子绕组磁场的旋转速度又称同步转速 与三相电流的频率和磁极对数P有关。 表6-1 三相异步电动机旋转磁场的同步转速(50HZ) P 1 2 3 4 5 6 n0(r/min) 3000 1500 1000 750 600 500 转差率 通常把旋转磁场的转速与转子转速n的差值称为转差，转差与的比值称为转差率S，通常用百分数表示 转子的转动方向虽然与旋转磁场的转动方向相同，但转子转速n不可能达到旋转磁场的同步转速n0 。如果两者相等,转子与旋转磁场之间就不存在相对运动，因而转子导体就不能切割磁感应线，转子上也就不再产生感应电流及电磁转矩。可见，鼠笼转子的转速与旋转磁场的同步转速之间必须存在差值，这也正是异步电动机名称的由来。 6.2.2 三相异步电动机铭牌与接线 1. 铭牌上主要的技术参数 （1）型号 不同型号的电动机的机座长度、中心高度、转速等技术参数不相同。 （2）功率 电动机在铭牌规定的运行条件下，正常工作时的输出功率(kW)。 （3）电压 电动机定子绕组的额定线电压(V)。 （4）电流 电动机在额定工作状况下运行时流入定子绕组的线电流(A)。 （5）转速 电动机在额定工作状况下运行时转子每分钟的转速(r/min)。 （6） 接法 接法是指电动机定子三相绕组在额定运行时所采取的连接方式，有星形（Y）接法和三角形（△）接法。 （7）绝缘等级 绝缘等级分为A、E、B三级，其对应的极限温度为105℃、120℃和130℃。 （8）工作方式 指电动机的运转状态，分连续、短时和断续三种。 2.三相异步电动机的接线 a) Y接法 b) △接法 图6-22 三相异步电动机的星形联结和三角形联结 6.2.3　三相异步电动机的起动、调速、制动 1. 三相异步电动机的起动 （1）直接启动 所谓直接启动，就是将电动机的定子绕组通过电源开关或接触器直接接入电源，在额定电压下进行启动，也称为全压启动。 三相笼型电动机单向旋转可用开关或接触器控制，图6.23为接触器控制电路。 接触器控制电路图中，Q为开关，FU1、FU2为主电路与控制电路的熔断器，KM为接触器，KR为热继电器，SB1、SB2分别为起动按钮与停止按钮，M为笼型感应电动机。 图6.23　单向旋转 1） Y-D起动法 凡是正常运行时三相定子绕组接成三角形运转的三相笼型感应电动机，都可采用Y-D降压起动。起动时，定子绕组先接成Y联结，接入三相交流电源，起动电流下降到全压起动时的1/3，对于Y系列电动机直接起动时起动电流为额定电流IN的5.5～7倍。 (2) 降压起动 当转速接近额定转速时，将电动机定子绕组改成D联结，电动机进入正常运行。这种方法简便、经济，可用在操作较频繁的场合，但其起动转矩只有全压起动时的1/3，Y系列电动机起动转矩为额定转矩的1.4～2.2倍。图6-24为用于13kW以上电动机的起动电路，由三个接触器和一个时间继电器构成。 图6-24　Y-D起动 2） 自耦变压器起动法 图6-25是采用自动控制自耦变压器降压起动的控制电路。是由交流接触器、热继电器、时间继电器、按钮和自耦变压器等元件组成。图中KM1为正常运转接触器，KM2为降压起动接触器，KA为起动中间继电器，KT为降压起动时间继电器。 图6-25　自耦变压器降压起动 2. 三相