第一节 三相异步电机《电工电子技术与技能》河南省（对口招生）装备制造类 知识点讲解

河南省（对口招生）装备制造类类《电工电子技术与技能》知识点讲解 三相异步电机 【课程要求】 1. 了解三相异步电动机的结构、铭牌参数，熟悉相关参数的含义。 2. 能分析定子旋转磁场产生的过程及转子转动原理。 【知识网络】 【知识和技能要点】 考点1 三相笼型异步电动机的基本结构 1. 基本结构 三相笼型异步电动机的外形及其结构如图所示，主要由定子(固定部分)和转子(旋转部分)两部分组成。 2. 定子 定子由铁心、定子绕组和机座三部分组成。 【铁心】：异步电动机的磁路部分，其内表面有许多分布均匀的沟槽，槽内嵌放三相定子的绕组。 【定子绕组】：定子绕组中通入三相交流电，为电动机产生旋转磁场。三相绕组的结构完全对称且独立绝缘，每相绕组有两个引出线端，一个叫首端，标为；另一个叫末端，标为，定子三相绕组的6个出线端引出至接线盒，可根据需要采用星形()形联结或三角形()联结。 【机座】：固定定子铁心、绕组及端盖，并通过两侧的端盖和轴承来支承转子，同时能够保护整台电动机的电磁部分和散热。 3. 转子 主要由转子铁心、转子绕组和转轴组成。 【转子绕组】：用来切割定子旋转磁场，产生感应电动势。有笼型和绕线式两大类。 考点2 三相笼型异步电动机的铭牌参数 每台电动机机座上都会有一块铭牌，标注有该电动机的主要性能和技术数据，这是我们选择、安装、使用和修理电动机的重要依据。 三相异步电动机 型号 Y132M-4 额定功率 7.5kW 额定频率 50Hz 额定电压 380 V 额定电流 15.4 V 接法 △ 额定转速 1440 r/min 绝缘等级 E 定额 连续 温升 80℃ 防护等级 IP44 重量 55kg 年 月 编号 XX电机厂 【型号】：Y系列是小型笼型异步电动机，YR系列是绕线转子异步电动机；132为机座至输出转轴的中心高度(mm)；M为机座类别(L为长机座，M为中机座，S为短机座)；4代表磁极数； 【额定功率】：指电动机在规定的温度环境下，在额定工作状态下，电动机转轴上输出的机械功率，单位为kW。 【额定电压】：指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。一般规定电动机的电压不应高于额定值的105%或低于额定值的95%。 【额定电流】：指电动机在额定工作状态下(即在额定电压下，输出额定功率时)，流入定子绕组的线电流，单位为A。 以上三个额定值之间的关系为： 【额定频率】：指电动机所接的交流电单位时间内周期性变化的次数。 【额定转速】：指电动机在额定工作状态时的转子每分钟旋转次数，单位。 【绝缘等级】：指电动机绕组所用绝缘材料按它的允许耐热程度规定的等级，这些级别为：A级，105℃；E级，120℃；B级，130℃；F级，155℃；H级，180℃。 【接法】：指电动机在额定电压下定子三相绕组的连接方法，有Y形联结和形联结。 若铭牌写“”额定电压为380V，表明电动机额定电压为380V时为形联结；若电压写为“380/220”，接法“Y/”，说明线电压为380V的时候接为Y形，线电压为220V的时候接为形。 【防护等级】：表示三相电动机外壳的防护等级，其中IP是防护等级标志符号，其后面的两位数字分别表示电动机防固体和防水的能力。 【定额】：分连续、短时、断续三种。连续是指电动机连续不断地输出额定功率而温升不超过铭牌允许值；短时表明电动机不能连续使用，只能在规定的短时间内输出额定功率；断续表示电动机只能短时输出额定功率，但可多次断续重复起动和运行。 考点3 三相笼型异步电动机的工作过程 1. 旋转磁场的产生 三相异步电动机的定子绕组通入三相对称的交流电，它们将在定子绕组中分别产生相应的磁动势，并最终合成一个随电流变化的合成磁场。 当定子绕组中的电流变化一个周期时，合成磁场也按电流的相序方向在空间旋转了一周。随着定子绕组中的三相电流不断地周期性变化，产生的合成磁场也不断地旋转，旋转磁场由此产生。 【说明】：旋转磁场的方向由定子绕组的相序的连接方式而定，即取决于电流的相序，只需改变任两相的相序(即对调任意两根电源线)，即可改变磁场的旋转方向。 【补充】：由旋转磁场的变化可以看出，当电流变化一个周期，两极磁场()在空间旋转一周。若定子的旋转磁场为四极()，电流变化一个周期，旋转磁场旋转半周。由此可以知，旋转磁场的转速为： 定子绕组的磁极对数；三相交流电的频率，单位Hz；旋转磁场的同步转速，单位r/min； 2. 转子旋转原理 定子绕组中通入三相正弦交流电就会产生旋转磁场，此时静止的转子绕组与旋转磁场之间就有了相对运动，转子导体就会被旋转磁场切割，就会产生感应电动势。转子处于闭合状态，转子绕组就有电流通过。电流产生后，就会受到磁场力的作用，转子在磁场里的作用下，就会沿着磁场方向转动起来。 3. 转差率 通常将同步转速与转子转速之差称为转差，它反映的是转子导体切割磁感线的快慢程度；将转差与旋转磁场同步转速的比值称为转差率，用表示，即： 在起步瞬间，此时，转差率最大；随着转速逐渐上升，转差率减小，当时，；但在实际工作时候，(如果相等，无相对运动，不切割，无法产生感应电动势)，所以。在额定负载时，中小型异步电动机转差率的范围一般为。 【练习题】 1、 选择题 1. 下列说法正确的是( ) A.异步电动机的转子的转速总是小于旋转磁场的转速 B.异步电动机的转子的转速总是等于旋转磁场的转速 C.异步电动机的转子的转速总是大于旋转磁场的转速 D.异步电动机的转子的转速与旋转磁场的转速无关 2. 三相异步电机的旋转磁场的转向取决于三相电源的( ) A.相位 B.频率 C.相序 D.幅值 3. 转差率是反映异步电动机“异步”程度的参数，当电动机工作时( ) A.转差率 B.转差率 C.转差率 D.转差率 4. 某台三相四极异步电动机，接在频率为50Hz的电源上，其同步转速为( ) A.750r/min B.1200r/min C.1500r/min D.3000r/min 5. 三相异步电动机铭牌上标注的额定功率是指( ) A.电动机输入的有功功率 B.电动机轴上输出的机械功率 C.电动机的视在功率 D.电动机的无功功率 6. 三相异步电动机铭牌上的额定电压是指( ) A.电动机相电压的有效值 B.电动机线电压的有效值 C电动机相电压的最大值 D.电动机线电压的最大值 7. 某三相异步电动机铭牌上标明 “额定电压 380V/220V，接法 Y/Δ”，当电源电压为 380V时，电动机应采用( )接法。 A.Y B.Δ C.Y/Δ均可 D.串联 8. 三相异步电动机铭牌上的额定电流是指( ) A.电动机额定运行时的相电流 B.电动机额定运行时的线电流 C.电动机空载运行时的相电流 D.电动机空载运行时的线电流 2、 判断题 1. 三相异步电动机的定子主要由定子铁芯、定子绕组和机座组成( ) 2. 三相异步电动机铭牌上标注的额定频率50Hz，说明电动机每分钟旋转50圈( ) 3. 三相笼形异步电动机的旋转磁场转速与电源频率成正比，与磁极对数成反比( ) 4. 三相笼形异步电动机转子转动的根本原因是转子导体切割旋转磁场产生感应电动势和电流，进而受到电磁力的作用( ) 5. 改变三相笼形异步电动机定子绕组的磁极对数可以改变其旋转磁场的转速，从而实现调速( ) 6. 三相笼形异步电动机铭牌上标注的额定功率，在任何运行条件下都不会改变( ) 7. 三相笼形异步电动机转子转速越接近旋转磁场转速，转差率越大( ) 8. 三相笼形异步电动机的定子绕组通入直流电也能产生旋转磁场( ) 3、 综合题 1. 某三相异步电动机接入频率为Hz的三相电源，磁极对数，转差率为0.04，求转子的转速为多少？ 【答案】 1、 选择题 1.A 2.C 3.D 4.C 5.B 6.B 7.A 8.B 2、 判断题 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.√ 6.× 7.× 8.× 3、 综合题 1. 同步转速 r/min 转子转速 r/min 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $