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1、三相笼型异步电动机分类工作原理参数和铭牌识读三相笼型异步电动机分类、结构、工作原理、参数和铭牌识读 一、电动机的用途和分类 1.用途：电动机用于把电能转换成机械能并输出转矩，从而带动其他机械运转。 直流电动机单相电动机同步电动机按系列分:JJO2JO3JRY(国产体积小重量轻节能)等系列电动机2.分类： 交流电动机按转子结构分:绕线式和鼠笼式电动机三相电动机异步电动机按工作方式分:连续短时间断等工作制电机按防护方式分:开启防护封闭防爆潜水电机按外型尺寸分:大型趼小型微型电机三相电动机大小分类表 中心高度 定子铁心外径 电动机座号 大型 630 1000 16号以上者 中型 355630 500
2、1000 1115号者 小型 100500 10号以下者 微型 71 100 三相异步交流电动机具有结构简单、维修方便、运行可靠的特点，与同容量的其他电动机比重量轻、成本低、价格便宜，因此得到广泛的应用。由于时间关系，我们只学习三相笼型异步电动机。 二、三相笼型异步电动机的基本结构 机座:由铸铁或铸钢铸成,用于支承定子铁心定子绕组转子定子铁心:由相互绝缘的硅钢片叠制而成,用于集磁和装放定子绕组绕组:铜线制成,三个绕组互成120o,用于通入三相对称交流电以产生旋转磁场三相笼型异步电动机转子铁心:由相互绝缘的硅钢片叠制固定在转子轴上,用于集磁和装放转子导体转子转子导体:多用铝铸成,用于切割磁力线,
3、通过感应电流和产生电磁力转轴:由优质碳钢制成,用于支承转子铁心并使其作定轴旋转和输出机械转矩三、三相异步电动机的工作原理 三相异步电动机的定子中的三个对称绕组通入对称三相交流电，就产生一个旋转磁场，旋转磁场按n1=60f/p旋转(f为交流电的频率,p为磁极对数), 在转子绕组或鼠笼条产生感应电动势和感应电流，进而转子绕组或鼠笼条受到电磁力的作用，电磁力产生电磁转矩，转子在电磁转矩的作用下以n=(1-s)n1的转速转动起来；电动机的转向与旋转磁场的方向相同，任意对调两相电源线，就可改变电动机的转向。 1旋转磁场的形成、转速和方向 下面以两极电动机说明旋转磁场的形成。设输入 三相电流为: ii1i
4、2i3i1=iU=Imsinwt i2=iV=Imsin(wt-120o) i3=iW=Imsin(wt+120o) 则三相电流的波形图如图4.1，三相交流电在 wt90o180o270o360o不同时刻产生的合成磁场的方向如图4.2所示。 图4.1 定子绕组中三相交流电的波形教学过程 U1V2U1U1W2W2V2V2W2BW1BV1W1U2BV1W1U2V1U2 (a) wt=0时i1=0, i2为负, i3为正U1 V2W2 (b) wt=90o时i1为正, i2、为负 i3U1V2 (c) wt=180o时i1=0, i2为正, i3为负W2 B B W1V1V1W1 U2U2 (d)
5、wt=0时 (e) wt=0时 i , i 为负 , i 为正 , i2,、为正 i3i =01为负123图4.2 两极旋转磁场的形成f，两从图4.2可见，对于一对极旋转磁场来说，电流变化一周，磁场旋转一周。若交流电的频率为极旋转磁场的转速为n1，则n1=60f。旋转磁场的转速n1称为同步转速。 对于p对磁极电机，电流变化一周，磁场旋转只转过1周/p，故n1=60f/p。 所以，旋转磁场的转速n1与电流的频率为f成正比，与电机的磁极的对数成反比，即 n1=60f/p 式中 n1旋转磁场的转速，也叫同步转速，r/min； f三相交流电的频率f，单位为赫兹 p旋转磁场的磁极对数。 综上所述，周期性
6、变化交流电产生周期性变化的磁场，三相异步电动机的对称三相绕组通入对称三相交流电，就在对称三相绕组中建立一个旋转的合成磁场。对于调两相电源线，旋转磁场即转向。 2转子的转动原理 图4.3 三相异步电动机转子的转动原理图。旋转磁场以同步转速顺 p对磁极的电机，旋转磁场按n1=60f/p(f为交流电频率,p为旋转磁极对数)的转速旋转,其方向就是三相交流电的正序方向。任意 n1时针旋转，相当于磁场不动，转子逆时针切割磁力线，产生感应电流， 用右手定则判定，转子半部分的感应电流流入纸面。有电流的转子在磁 场中受到电磁力的作用，用左手定则判定，上半部分所受磁场力向右，下 半部分所受磁场力向左，这两个力对转
7、子转轴形成电磁转矩，使转子沿旋 转磁场的方向以转速n旋转。任意对调两相电源线，旋转磁场即转向，就 可 改变电动机的转向。 3三相交流异步电动机转差率 s 1 图4.3 笼型转子 转动原理教学过程 电动机总是以低于旋转磁场的转速转动。即nn1，异步电动机的同步转率n1与转子转速n之差，即转速差(n1-n)与n1之比称为异步电动机的转差率，用s表示。 n1-n 称为三相交流异步电动机的转速差。s=n1-n 或 n=(1-s)n1 n1转差率是异步电动机的一个重要参数,电动机的转速、转矩等参数都与它有关。 四、三相异步电动机的铭牌识读及参数含义 1.三相异步交流电动机型号识读举例 Y 100 M 2
8、 4 极数 2号铁心 机座代号，S代表短，M代表中，L代表长 电动机中心高， 异步电动机 2.三相绕组的接法：220V/380V，/Y，电源电压为220V时用接法，电源电压为380V时用Y接法。 3.额定电压：铭牌上的电压值是指电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压，一般规定波动不大于5%。若一异步电动机上铭牌上标示额定电压380V，D连接，而电源线电压为660V，若将此电动机绕组接成Y形，则电动机绕组上的线电压就是380V。 4.额定电流：铭牌上的电流值是指电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电流。 5.额定功率：铭牌上的功率是指电动机在额定运行时轴上输出的机械功率值，它不是输入功率。 6
9、.额定转速：指电动机在额定电压、额定频率、额定功率下，转子每分钟的所转的圈数，通常额定转速比同步转速低2%6%。二极电机的额定转速为2950r/min左右，四极电机的额定转速为1450r/min左右。 7.电动机的绝缘等级和允许温升 在发电机等电气设备中，绝缘材料是最为薄弱的环节。绝缘材料尤其容易受到高温的影响而加速老化并损坏。不同的绝缘材料耐热性能有区别，采用不同绝缘材料的电气设备其耐受高温的能力就有不同。因此一般的电气设备都规定其工作的最高温度。 电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分Y、A、E、B、F、H、C级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。 绝缘等级
10、Y级 A级 E级 B级 F级 H级 C级 极限温度 90 105 120 130 155 180 180以上 电机的绝缘等级决定于它所采用的绝缘材料的耐热等级。若一台电机主要部件的绝缘结构采用不同耐热等级的绝缘材料，其绝缘等级按绝缘材料的最低耐热等级考核。 8.电动机的外壳防护等级 IP为电动机的外壳防护等级表示国际防护代号，44为防护等级，数字越大，防护能力越强，见下表。 2 U1V1W1教学过程 第一位数字:表征防固体进入性能 0 1 2 3 4 5 简 述 无防护电机 防护50mm固体的电机 防护12mm固体的电机 防护2.5mm固体的电机 防护1mm固体的电机 防尘的电机 第2位数字:
11、表征防液体进入性能 0 1 2 3 4 5 6 7 8 简 述 无防护电机 防滴电机 15防滴电机 防淋水电机 防溅水电机 防喷水电机 防海浪电机 防浸水电机 潜水电机 9.噪声级 噪声级只反映人们对声音强度的感觉，不能反映人们对频率的感觉，而且，人耳对高频声音比对低频声音较为敏感。因此表示噪声的强弱必须同时考虑声压级和频率对人的作用，这种共同作用的强弱称为噪声级。噪声级可借噪声计测量。噪声计中设有A、B、C三种计权网络，其中A权网络能较好地模拟人耳听觉特性。由A网络测出的声级成为A声级，计作“dB”。A声级越高，人们就觉得越吵闹。目前大多都采用A声级来表征噪声的大小。 几种A声级的噪声级 声 音 正常讲话 火车驰过 电动机开动 喷气式飞机起飞 火箭发射声级 60 90 110 140 190 10.工作制：电动机的工作方式。有S1S10共十类，常用的是S1S3这三类。S1为连续工作制，S2为短时工作制(运行与停歇交替进行，运行时间短，停歇时间也不是很长，温升未达额定值已停，温升未降至0又开始)，S3为断续周期工作制(运行与停歇交替进行，运行时间短，停歇时间长，能使电机温升降至0)。 3
