电工课件(三相异步电动机以及磁路的分析方法)

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《电工电子技术》课件——三相异步电动机

三相异步电机
1. 转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量的变换。
三相异步电动机的结构
定子
转子
三相异步电机
三相异步电动机
定子
转子
机座ห้องสมุดไป่ตู้
定子铁心
定子绕组
转轴
转子铁心
转子绕组
三相异步电动机的工作原理
演示实验：在装有手柄的蹄形磁铁的两极间放置一个闭合导体，当转动手柄带动蹄形磁铁旋转时，将发现导体也跟着旋转；若改变磁铁的转向，则导体的转向也跟着改变。
三相异步电动机的选择
（一）三相异步电动机的功率 1. 对于连续运行的电动机，所选功率应等于或
略大于生产机械的功率。
三相异步电动机的选择
（一）三相异步电动机的功率
2. 对于短时工作的电动机，允许在运行中有短暂的过载，故所选功率可等于或略小于生产机械的功率。
三相异步电动机的选择
（二）三相异步电动机种类与型式
三相异步电动机
电机的概念
实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。把机械能转换成电能的设备称为发电机；把电能转换成机械能的设备叫做电动机。
三相异步电机
它是感应电动机的一种，是靠同时接入 380 V 三相交流电流供电的一类电动机，由于三相异步电动机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速旋转，存在转差率，所以叫做三相异步电动机。
三相异步电动机的工作原理
现象解释：当磁铁旋转时，磁铁与闭合的导体发生相对运动，鼠笼式导体切割磁力线而在其内部产生感应电动势和感应电流。感应电流又使导体受到一个电磁力的作用，于是导体就沿磁铁的旋转方向转动起来。

三相异步电动机工作原理(ppt)

对称三相绕组
• 三相对称绕组就是三个外形、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，如图所示。
(•)电流出 Y
•
C ()电流入
•A n1
Z
•
B
X
iiAA iiCC C iBiB
A
ZX Y B
二、三相异步电动机的旋转磁场的产生
1.对称三相绕组
3个外型、尺寸、匝数都完全相同、首端彼此互隔 120°、对称地放置到定子槽内的3个独立的绕组。
V4
U1
×
W3 × N
W4 V1
U4 S
V3
S U2
N
× × W1
W2
U3
V2
t = 0O 时
i1 = 0，i2＜ 0， i3 ＞0
磁极对数 p
p= 2 电流变化一周 →旋转磁场转半圈
n1 = 1 500
=
60 f1 2
当磁极对数 p = 3 时
n1 =
1
000
=
60 f1 3
结论
旋转磁场的转速 n1 取决于电流频率 f 和磁极对数 p。
2.旋转磁场一种极性和大小不变，且以一定转速旋转的磁场。
二、三相异步电动机的工作原理
异步电动机原理模型
人为转动
n0
f
n
感应电流受力而旋转
N
i e
S
磁铁
闭合线圈
感生电流
旋转磁场产生的条件
从理论分析和实践证明，在对称三相绕组中流过对称三相交流电时会产生这种旋转磁场。
二、三相异步电动机的旋转磁场的产生
•并规定：电流为正值时，从每相线圈的首端入、末端出；电流为负值时，从末端入、首端出。用符号⊙表示电流流出，用×表示电流流入。

三相异步电动机基础知识PPT课件

是指电动机只能在规定时间短时运行；“断
续”是指电动机以间歇方式运行。
2021
32
绝缘材料耐热性能等级
2021
33
四、三相异步电动机的接线
2021
34
2021
35
下次课内容
低压电器及分类电磁铁闸刀开关转换开关
熔断器欠压保护失压保护
2021
36
2021
37
2021
17
（一）三相交流电的旋转磁场
1．旋转磁场的产生
2021
18
二极电动机旋转磁场的产生
2021
19
四极电动机定子绕组结构和接线图
2021
20
四极电动机旋转磁场
2021
21
2．旋转磁场的转速（同步转速）
n1
60 f1 P
f1=50Hz时的旋转磁场转速
磁极对数P
1
2
3
4
5
同步转速n1 r/min
2021
29
2.额定值
1）额定功率：为电动机在额定状态下运行时，转子轴上输出的机械功率（kW）。
2）额定电压：指定子绕组按铭牌上规定的接法连接时应加的线电压（V）。
3）额定电流：额定电流指电动机在额定运行情况下定子绕组取用的线电流（A）。
2021
30
对于三相异步电动机，其额定功率与额定电压和额定电流之间有如下关系：
三相异步电动机基础知识
2021
1
学习目标
了解三相异步电动机的结构理解三相异步电动机的工作原理掌握转差率的定义和意义了解三相异步电动机的铭牌意义掌握三相异步电动机的两种接线方法
2021
2

《三相异步电动机》课件

家用电器中的应用
家用电器中常使用三相异步电动机，如洗衣机、冰箱等。
发展趋势
未来，三相异步电动机将逐渐应用于新能源、电动汽车等领域，促进技术的进步。
六、总结
三相异步电动机的特点和优缺点
三相异步电动机具有结构简单、运行稳定等特点，但启动力矩较小，需要额外的起动装置。
未来发展和应用前景
随着新能源和电动汽车等领域的快速发展，三相异步电动机有着广阔的应用前景。
三相异步电动机具有结构简单、运行稳定的优点，但缺点是起动力矩较小，需要外部辅助装置。
二、原理
1 磁场转速与电动机转速
三相异步电动机的转速与其磁场旋转速度不同步，因此称为“异步”电动机。
2 感应电动机的工作原理
感应电动机利用旋转磁场在转子中产生感应电流，从而产生转矩，驱动机械运转。
3 转子的损耗和转矩
转子中的铜损、磁损等会导致能量损耗，同时会产生转矩，使电动机能够开展工作。
三、结构
组成
三相异步电动机由定子、转子、端盖、轴等组件构成，各个局
定子上的线圈按照一定的规律布置，形成电磁场，驱动转子旋转。
各部件的作用和功能
不同部件在电机运行过程中，起着各自不可或缺的作用，确保电机正常工作。
四、运行和控制
1
启动、运行、停止
通过给定适当的电压和频率，电动机可以启动、运行和停止。
2
控制方式
运行电动机可以通过多种方式进行控制，如电阻起动、变频器控制等。
3
速度调节方法
可以通过改变电动机供电频率、极对数等参数来实现对电动机转速的调节。
五、应用
工业应用案例
三相异步电动机被广泛应用于各种工业领域，如机械加工、生产装配线等。

电工基础实用教程第7章磁路与电机简明教程PPT课件

硬磁性材料
矩磁性材料
电工基础
7.3 简单磁路的计算
一、磁路的计算问题分为两类：一类是已知磁通求磁通势，称为正面问题。另一类是已知磁通势求磁通称为反面问题。
注意三个问题： 1.磁路截面积取有效面积。 2.空气隙截面积：取两个铁芯截面中的那个小的面积。 3.空气隙的磁场强度由下式计算：
电工基础
教学重点
1．磁场的基本定律应用。 2．直流电机的结构、工作原理. 3 .三相异步电动机的启动、制动和调速方法。
电工基础
7.1磁场的基本概念和基本定律
1．磁感应强度
F B= Il
2. 磁通
B dS
S
电工基础
3．磁导率
表示物质导磁性能的物理量
真空的导磁系数是一个常数，
U a I a Ra Ua T CT Ra U a Ra n T CE CE CE CE CT CE
电工基础 7.6 三相异步电动机
7.6.1 三相异步电动机的结构三相异步电动机分成两个基本组成部分：定子(固定部分)和转子(转动部分)，如图所示。
电工基础
电工基础实用教程
刘建军
电工基础
第7 章磁路与电机
7.1 磁场的基本概念和基本定律 7.2 铁磁材料的磁化 7.3 简单磁路的计算 7.4 直流电动机 7.5 步进电动机 7.6 三相异步电动机 7.7 三相异步电动机的控制
电工基础
教学目标
1．理解磁场的基本概念和基本定律，掌握定律的应用。 2．掌握简单磁路的计算方法。 3．熟悉直流电机的结构、工作原理和机械特性。 4．掌握三相异步电动机的启动、制动和调速方法。

三相异步电动机完整ppt课件

第3章异步电动机
3.1 三相异步电动机的构造 3.2 三相异步电动机的工作原理 3.3 三相异步电动机的电磁转矩 3.4 三相异步电动机的机械特性 3.5 三相异步电动机的起动 3.6 三相异步电动机的调速 3.7 三相异步电动机的制动 3.8 三相异步电动机铭牌数据
.
1
电动机的分类：交流电动机
n(1s)n0
异步电动机运行中: s(1~9)%
例1：一台三相异步电动机，其额定转速
n=975 r/min，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。
解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转
速的关系可知：n0=1000 r/min , 即 p=3
额定转差率为
sn 0n10 % 0109 07 0 150 02% .5%
iB
iC
场的分布情况
o
M
n0
A
YN
Z
C
SB
X
t 0
合成磁场方向向下
600
60
A
Y
NZ
CS
X
B
Y
S
C
A
Z
N
B X
t 60
t 90
合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°
.
19
分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场
即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°
2.旋转磁场的旋转方向取决于三相电流的相序
相交流电(星形联接)
iA
iC Im sint 120
A ZX
Im i iA iB iC
iC C
Y
o
B
t
iB
.
17

三相异步电动机ppt课件

三相异步电动机的工作原理
通对入称对称三相三绕相电组流三相交流电能
旋转磁场 (磁场能量)
转子绕组在磁场中转子绕组中受到电磁力的作用产生 e 和 i
磁场绕组切割转子绕组
转子旋转起来输出机械能量
机械负载旋转起来
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三相异步电动机的基本原理
• 基本原理——在定子绕组中，通入三相交流电所产生的旋转磁场与转子绕组中的感应电流相互作用产生的电磁力形成电磁转矩，驱动转子转动，从而使电动机工作。
便形成一个合成磁场，如图
所示，可见此时的合成磁场
是一对磁极（即二极），右
边是N极，左边是S极。
两极旋转磁场示意图
i iu
iv
0
3
三相电流波形
iw
3
iu
t
V2 U1
W2
W1 U2
V1
V2 U1
W2
W1
U2 V1
Hale Waihona Puke V2U1 W2W1 U2
V1
t= 0
Iu=Im
t =
Iv=Im
t
=
Iw=Im
• 空间120度对称分布的三相绕组通过三相对称的交流电流时，产生的合成磁场为极对数p=1的空间旋转磁场，每电源周期旋转一周，即两个极距；
旋转方向：取决于三相电流的相序。
Im
i1 i2 i3
L1
i1
O
t
旋转磁场是沿着：
U1
V1
W1
L2 i2 W1
L3
i3
V2
U1
W2 U2 V2 V1
U1 W2
◆ 与三相绕组中的三相电流

第5章三相异步电动机的基本原理PPT课件

三相异步电动机的基本原理第五章
本章主要教学内容：
1. 三相异步电动机的基本原理 2. 交流电机的定子绕组 3. 交流电机绕组的磁动势 4. 交流电机绕组的电动势 5. 三相异步电动机的电磁关系 6. 三相异步电动机的功率和转矩 7. 三相异步电动机的工作特性 8. 三相异步电动机的参数测定
三相异步电动机的基本原理第五章
磁动势分析过程
三相异步电动机的基本原理第五章
5.3.1 单相绕组的磁动势——脉振磁动势
（1）整距线圈的磁动势
iy 2Iy cost
fy
1 2iyNy
2 2 IyNy
cost
2
2
1 2iyNy 22IyNycost
3
2
2
整距线圈产生的磁动势
三相异步电动机的基本原理第五章
下图为四极电机绕组在某瞬间流过电流产生的磁动势沿气隙圆周方向上的空间分布情况。
极距与节距：极距 Zu ，节距
2p
y1 应接近极距，一般
y1
槽距角：
p360
Zu 每极每相槽数：
q Zu 2 pm 1
极距，槽距角，每极每相槽数示意图
Zu 24 p 2
三相异步电动机的基本原理第五章
5.2.2 三相单层绕组
每个槽内只有一个线圈边，绕组的线圈数等于总槽数的一半。
定子绕组三相分布图单层绕组展开图以 Zu 24 ，p 2 为例，
铜条笼型转子铸铝笼型转子绕线型转子接线图
三相异步电动机的基本原理第五章
• 三相异步电动机外形实物图
鼠笼式异步电动机外形
绕线式异步电动机外形
三相异步电动机的基本原理第五章
• 绕线式三相异步电动机剖面图

三相异步电动机课件讲解培训讲学

负载越大，转速越低，转差率越大；反之，转差率越小。
转差率的大小能够反映电机的转速大小或负载大小。电机的转
速为：
n=(1- s)n1
额定运行时，转差率一般在0.01~0.06之间，即电机转速接
近同步速。
第4章三相异步电动机
三、异步电机的三种运行状态根据转差率的大小和正负,异步电机有三种运行状态
状态
第4章三相异步电动机
二、单层交叉式绕组
单层交叉式绕组由线圈数和节距不相同的两种线圈组构成，同一组线圈的形状、几何尺寸和节距均相同，各线圈组的端部互相交叉。
交叉式绕组由两大一小线圈交叉布置。线圈端部连线较短，有利于节省材料，并且省铜。广泛用于q>1的且为奇数的小型三相异步电动机。
第4章三相异步电动机
双层绕组的特点：
1）线圈数等于槽数；
2）线圈数组数等于极数，也等于最大并联支路数；
3）每相绕组的电动势等于每条支路的电动势。
可组成较多的并联支路
可以选择最有利的节
距，使电动势和磁动
优势波形更接近正弦波点
所有线圈的形状和尺寸相同，便于实现机械化
端部排列整齐机械强度高
第4章三相异步电动机
三、单层同心式绕组
同心式绕组由几个几何尺寸和节距不等的线圈连成同心形状的线圈组构成。
同心式绕组端部连线较长，适用于q=4、6、8等偶数的2极小型三相异步电动机。
第4章三相异步电动机
三相单层绕组的优缺点
元件少，结构简单，嵌线方便，槽内无层间绝缘
优点
单层绕组为整距绕组
实现
转速转差率电磁转矩能量关系
电动机
定子绕组接对称电源

电工技术基础课件PPT优质课件

电工电子技术
2、电路的组成与功能
电路 ——由实际元器件构成的电流的通路。（1）电路的组成
电源：电路中提供电能的装置。如发电机、蓄电池等。
负载：在电路中接收电能的设备。如电动机、电灯等。
中间环节：电源和负载之间不可缺少的连接、控制和保护部件，如连接导线、开关设备、测量设备以及各种继电保护设备等。
从工程应用的角度来讲，电路中电压是产生电流的根本原因。数值上，电压等于电路中两点电位的差值。即：
Uab Va Vb
电压的国际单位制是伏特[V]，常用的单位还有毫伏[mV] 和千伏【KV】等，换算关系为： 1V=103mV=10－3KV
电工技术基础问题分析中，通常规定电压的参考正方向由高电位指向低电位，因此电压又称作电压降。
+
I
US
I
–
R
R0
设参考方向下US=100V，I=－5A，则说明电源电压的实际方向与参考方向一致；电流为负值说明其实际方向与图中所标示的参考方向相反。
参考方向一经设定，在分析和计算过程中不得随意改动。方程式各量前面的正、负号均应依据参考方向写出，而电量的真实方向是以计算结果和参考方向二者共同确定的。
电工电子技术
1.1 电路分析基础知识 1.2 电气设备的额定值及电路的工作状态 1.3 基本电路元件和电源元件 1.4 电路定律及电路基本分析方法 1.5 电路中的电位及其计算方法 1.6 叠加定理 1.7 戴维南定理
电工电子技术
1.1 电路分析基础知识
1、导体、绝缘体和半导体
自然界物质的电结构：
电工电子技术
实际电路器件品种繁多，其电磁特性多元而复杂，采取模型化处理可获得有意义的分析效果。
白炽灯电路

第20讲三相异步电动机的电磁关系分解

用 Es1 表示。同样可以改写为：
Es1 jI0 X1
因此按照第一节规定的正方向，定子一相回路的电压方程式为：
+j A1 , A2 +j
ω
F0
U1 E1 I 0 R1 Es1 E1 I 0 R1 jI 0 X 1 E1 I 0 ( R1 jX 1 ) E1 I 0 Z1
Bδ (n1 )
E1
I1
பைடு நூலகம்
X1
X2 C2 C1 0
2 1
Y2 Y1
（3）转速：相对定子绕组的角频率：
1 2 pn1 / 60rad/s
（4）瞬间位置：定子A1相电流 I0 再过90°时间电角度就转到+J轴上，三相合成磁通势 F0 就相应经过90°空间电角度到达+A1轴上。由于转子绕组开路，没有电流，因此磁路中只有定子绕组产生的定子磁通势 F0 ，因此称为励磁磁通势,电流 I0 称为励磁电流。
60 f 2 60 f1 n1 p p
第19讲三相异步电动机的电磁关系
（1）转子不转，转子绕组开路时的电磁关系
（2）转子堵转子时的电磁关系
第二节转子不转、转子绕组开路时的电磁关系
主要方法：
（1）相（矢）量图
（2）电压方程式
（3）等效电路
一、规定正方向
一台绕线式三相异步电动机，定转子都是Y接，转子绕组开路。规定正方向如图：
磁密、磁通和磁通势都是从定子出来进入转子为正方向；而且把定、转子空间坐标轴的纵轴选在A相绕组的轴线处。 A1和A2是定、转子空间坐标轴，可以重叠在一起。
I 0a
U1
jI 0 X1
I0
I 0r B

三相异步电动机常见故障分析与排除ppt课件

三相异步电动机常见故障分析
电机班技术培训
.
1
三相异步电动机常见故障分析
三相异步电动机是电厂应用最广、使用最多的大功率电器设备，科学合理地对其进行维护和管理，使之经常性地处于正常可用的技术状态，有着至关重要的意义。而要及时发现故障、解决故障的前提，则是对故障根源的深入了解。作为事例，对三相异步电动机常见故障根源作一简单的分析。
L1 U
W
V
L2 L3 L3断路
当电动机正在运行，由于某种原因，有一相断路（如W相绕组在L3处断开），则W相绕组中就无电流，U、V两相绕组成为串联关系，接在380V线电压上，这时两个绕组中流过同一电流，这就是缺陷运行。此时电动机仍可继续运转，但工作的两相绕组中，每相两端电压只有190V（正常工作时相电压220V）. 由于相电压降低，旋转磁通也相应降低.。但是负载不变，电动机的输 5
故障现象一：电动操作自动开关，触头不能闭合。
原因分析：①电磁铁拉杆行程不够；②电动机操作定位开关失灵；
③控制器中整流管或电容器损坏。
故障现象二：手动操作自动开关，触头不能闭合。
原因分析：①失压脱扣器无电压或线圈烧坏；②贮能弹簧变形或
断裂，导致闭合力减小或不闭合；③反作用弹簧力过大；④机构
不能复位脱扣。
从主电路来看，若熔断器烧断时电源缺少一项或主接触器触头接触不良，都将使电动机接通断相电源。运转着的三相异步电动机有一相断电时，并不停车。由于一般来说，三相异步电动机断相运行时只能承担额定负载的(60～70)％，所以若热继电器失灵或整定不准，电动机将在断相过载运行，时间稍长将使电动机发热严重。断相运行故障表现为定子三相电流严重不平衡，运行声音异常，电动机显得没有“力气”；电动机停车后再接通电源时，不能启动并发出嗡嗡声。

三相异步电动机课件ppt课件共63页

实现
转速转差率电磁转矩能量关系
电动机
定子绕组接对称电源
0 < n < n1
0s1
驱动电能转变为机
械能
电磁制动
外力使电机沿磁场反方向旋转
n<0
s 1
制动电能和机械能变
成内能
发电机
外力使电机快速旋转
n > n1
s 0
制动机械能转变为电
能
第4章三相异步电动机
4.1.3 型号和额定值
负载越大，转速越低，转差率越大；反之，转差率越小。
转差率的大小能够反映电机的转速大小或负载大小。电机的转
速为：
n=(1- s)n1
额定运行时，转差率一般在0.01~0.06之间，即电机转速接
近同步速。
第4章三相异步电动机
三、异步电机的三种运行状态根据转差率的大小和正负,异步电机有三种运行状态
状态
3、电角度
电角度 p 机械角度
第4章三相异步电动机
4、槽距角 a
相邻两个槽之间的电角度：
= p 3600
Z
5、每极每相槽数 q
每一个极面下每相所占的槽数为
6、相带
q= Z 2 pm
每个极面下的导体平均分给各相，则每一相绕组在每个极面下所占的范围，用电角度表示称为相带。
第4章三相异步电动机
广泛应用于10kW以下的异步电动机定子绕组
电动势和磁动势波形较差
缺点
铁损和噪声较大
起动性能较差
不适宜于大中型电机
第4章三相异步电动机
4.2.3 三相双层绕组
双层绕组每个槽内放上、下两层线圈的有效边，线圈的每一个有效边放在某一槽的上层，另一个有效边则放置在相隔为 y 的另一槽的下层。