项目7 三相异步电动机控制电路（课件）-《电工电子技术与技能》同步教学（清华大学版·第2版）

项目7 三相异步电动机控制电路 任务7.1 三相异步电动机 任务7.2 三相异步电动机的控制 任务7.3 单相异步电动机 任务7.4 拓展与训练 项目7 三相异步电动机控制电路 任务7.1 三相异步电动机 7.1.1 三相异步电动机的用途、分类与结构 1.三相异步电动机的用途和分类 在工业方面可用于拖动中小型轧钢设备、金属切削机械、起重运输机械等。在农业方面用于拖动水泵、脱粒机和其他农副产品的加工机械等。 三相异步电动机按照电动机的容量，可以分为小型电动机、中型电动机和大型电动机。按照电动机转子的结构形式可分为笼型和绕线型。 项目7 三相异步电动机控制电路 2.三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机主要由定子和转子两部分组成:静止部分称为定子，旋转部分称为转子。 （1)定子 定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。 项目7 三相异步电动机控制电路 定子铁心是异步电动机磁路的一部分。它用0.5mm厚的硅钢片冲制、叠压而成，紧紧地装在机座的内部。在定子铁心的内圆上开有均匀分布的槽，用以放置定子绕组。 定子绕组是电动机的电路部分。定子绕组是由许多线圈按一定规律连接而成的。小型三相异步电动机的定子绕组通常用高强度漆包线绕制而成。 机座的主要作用是固定定子铁心和端盖，中小型电动机的机座通常采用铸铁制作，而大型电动机的机座则由钢板焊接而成。 项目7 三相异步电动机控制电路 (2)转子 转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。 转子铁心也是电动机磁路的一部分，用0.5mm厚的硅钢片冲制、叠压而成。转子铁心与定子铁心之间有一个很小的气隙。转子铁心的外圆上冲有均匀分布的槽，用来放置转子绕组。 转子绕组的作用是产生感应电动势和电磁转矩。根据结构不同，转子绕组分为笼型和绕线型两大类。 项目7 三相异步电动机控制电路 笼型转子的每个槽内都有一根裸导体，在伸出铁心两端的槽口处，用两个端环把所有导体连接起来。导体和端环可以用熔化的铝液整体浇注出来。 与定子绕组相似，绕线型转子也是三相对称绕组，一般都接成丫联结。三相绕组的三根引出线接到转轴上的三个滑环，通过电刷与外电路相连。 绕线转子异步电动机的转子结构比笼型复杂，但绕线转子异步电动机能获得较好的起动与调速性能，在需要大起动转矩时(如起重机械)往往采用绕线转子异步电动机。 项目7 三相异步电动机控制电路 （a）铸铝转子绕组 （b）铸铝转子 （a）绕线转子 （b）转子电路 项目7 三相异步电动机控制电路 3.三相异步电动机的铭牌和额定值 每台异步电动机的机座上都有一块铭牌，铭牌上标出了该电动机的型号、规格和有关技术数据。 项目7 三相异步电动机控制电路 (1)型号 电动机的品种代号，由产品代号和规格代号组成。以Y-112M-4电动机为例，其含义如下: (2)额定功率 表示电动机在额定工作状态下，从轴上输出的机械功率，单位为kW。 项目7 三相异步电动机控制电路 (3)额定电压 表示电动机在额定工作状态下，加到定子绕组上的线电压，单位为V。 (4)额定电流 表示电动机在额定工作状况下运行时，定子电路输入的线电流，单位为A。 上述三个额定值之间的关系为 式中， 为电动机的额定效率。 (5)额定转速 表示电动机在额定工作状态时的转速，单位是r/min。 项目7 三相异步电动机控制电路 (6)接法 指电动机在额定电压下定子三相绕组的连接方法，有丫联结和△联结。若铭牌 上标明△,额定电压为380V，表明电动机额定电压为380V时应接成△联结。若电压写成380V/220 V，接法为丫/△，表明电源线电压为380V时应接成丫联结;电源线电压为220 V时应接成△联结。一般小型电动机大多采用丫联结，大中型电动机采用△联结。 项目7 三相异步电动机控制电路 (7)绝缘等级 绝缘等级表示电动机所用绝缘材料的耐热等级。绝缘材料按耐热性能可分为Y、A、E、B、F，H，C七个等级，见表7-1。目前，国产的Y系列电动机一般采用B级绝缘。 此外，铭牌上还标有相数、频率、防护等级、允许温升等。 项目7 三相异步电动机控制电路 7.1.2 三相异步电动机的工作原理 三相异步电动机的定子绕组通入三相交流电后，在气隙中产生旋转磁场，通过电磁感应，在转子绕组中产生感应电动势和电流，该电流与旋转磁场作用产生电磁转矩，从而驱动转子旋转。 1.三相异步电动机旋转磁场的产生 为了理解旋转磁场及其作用，这里先作一个