任务2.1 三相异步电动机的工作原理与基本结构 （课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（西南交大版·2021）

任务2.1 三相异步电动机的工作原理与基本结构 项目2 三相异步电动机的运行与应用 任务描述 任务描述：按照步骤对三相异步电动机进行拆卸，记录操作中的工艺要求，对拆卸后的三相异步电动机进行内部结构的认识，并分析三相异步电动机的工作原理。 任务实施 鼠笼型异步电动机主要部件拆分图 转子 定子 风扇 冷空气流 罩 壳（非驱动端） 端盖（驱动端） （1）定子 ——主要用来产生旋转磁场，它由定子铁心、 定子绕组、 机壳组成。 定子铁心：是电动机磁路的一部分，为了降低铁心损耗，采用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，硅钢片间彼此绝缘。铁心内圆周上分布有若干均匀的平行槽，用来嵌放定子绕组。 2.知识学习——三相异步电动机的基本结构 U1 U2 V1 W1 V2 W2 三相对称的定子绕组：是电动机定子的电路部分，应用绝缘铜线或铝线绕制而成。三个外形、尺寸、匝数都完全相同、首端彼此互隔120º、对称地放置到定子槽内的三个独立的绕组 2.知识学习——三相异步电动机的基本结构 定子绕组接线：三相异步电动机定子绕组的三个首端U1、V1、W1和三个尾端U2、V2、W2(也可用A-X，B-Y，C-Z)，都从机座上的接线盒中引出。一般功率在3kW以下者采用星形接法（Y），在4kW以上者采用三角形接法（△）。 W 1 V 1 U 1 W 2 U 2 V 2 W 1 V 1 U 1 W 2 U 2 V 2 Y形接法 △形接法 首端接线柱 尾端接线柱 连接片 连接片 （尾端连接到一点） （首尾端相连） 2.知识学习——三相异步电动机的基本结构 8 机壳：作用是支承定子铁心和固定整个电机。包括：机座、2个端盖、接线盒、风扇罩等。机座一般采用铸铁铸造, 端盖固定在机座两端。 机座 2.知识学习——三相异步电动机的基本结构 （2）转子 ——主要用来产生旋转力矩，拖动生产机械旋转。它由转子铁心、转子绕组、转轴构成。 转子铁心：转子铁心也属于磁路的一部分，也用0.5mm的硅钢片叠压而成。 2.知识学习——三相异步电动机的基本结构 鼠笼型转子 鼠笼型转子铁心和绕组结构示意图 转子绕组：用来感应出电势、电流，推动转轴在电磁力矩作用下旋转。 2.知识学习——三相异步电动机的基本结构 三相绕线型转子结构是绕组的三个出线端子接到固定在转轴上的三铜环上，通过电刷引出。 2.知识学习——三相异步电动机的基本结构 2.知识学习——三相异步电动机的基本结构 （3）气隙 异步电动机的气隙比同容量的直流电动机的气隙要小得多。中型异步电动机的气隙一般为0.12～2mm。 电动机中的电磁定律 1．安培环路定理（或称全电流定理） （1）磁感应强度B。磁感应强度B 用来表示磁场的大小和方向。将磁力线上每点的切线方向规定为磁感应强度的方向，用磁力线的疏密程度表示磁感应强度的大小。 （2）磁通量Φ。穿过磁场中某一截面S的磁力线数称为通过该截面的磁通量，简称磁通(Φ) 。 若磁场均匀，且磁场与截面垂直，则Φ =BS 。 因此，磁感应强度又称磁通密度。 （3）磁场强度H。 （4）全电流定律。磁场中沿任一闭合回路l对磁场强度H的线积分等于该闭合回路所包围的所有导体电流的代数和。 若闭合回路沿线长度为L，磁场强度H处处相等，且闭合回路所包围的总电流由通过电流i的N匝线圈提供，则HL=Ni 。 2．磁路的欧姆定律 磁路的欧姆定律与电路的欧姆定律不同之处： ① 电路中有电流就有功率损耗，而在磁路中的恒定磁通下没有功率损耗； ② 电流全部在导体中流动，而在磁路中没有绝对的磁绝缘体，除在铁芯的磁通外，空气中也有漏磁通； ③ 电阻为常数，磁阻为变量； ④ 对于线性电路可应用叠加原理，而当磁路饱和时为非线性电路，不能应用叠加原理。 3．电磁感应定律 磁场变化会在线圈中产生感应电动势，感应电动势的大小与线圈的匝数N和线圈所交链的磁通对时间的变比率成正比，这是电磁感应定律。 通常，电动机中的感应电动势根据其产生原因的不同，可以分为三种——自感电动势、互感电动势、切割电动势。 （1）自感电动势eL 当线圈中流过交变电流i时，由i产生的与线圈自身交链的磁链随时间发生变化，由此在线圈中产生的感应电动势称为自感电动势，用eL表示。 （2）互感电动势eM 在相邻的两个线圈中，当线圈1中的电流i1交变时，它产生的与线圈2相交链的磁通Φ 21也产生变化，由此在线圈2中产生的感应电动势称为互感电动势，用eM2表示。 （3）切割电动势e