三相异步电动机习题课件

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三相异步电动机基础知识培训PPT课件

电磁相互作用此电流又与旋转磁场相互作用产生电产生电磁力：磁转矩，使转子跟随旋转磁场同向转动
旋转磁场的转速（同步转速）
n1
60 f1 P
f1=交流电频率 P是磁极对数
旋转磁场的旋转方向
旋转磁场按顺时针方向旋转，定子绕组中电流的相序也按顺时针方向U—V—W排列。可见旋转磁场的转向是由通入定子绕组的三相电源的相序决定的。如果改变三相电源的相序，把任意两相对调，旋转磁场的方向也就随之改变。
外接电阻不但可控制起动电流，在正常运行时也能小范围调整电机带负荷时的转速。
左图是一个铜制的鼠笼，由多根铜条与两个铜端环组成，铜条与铜端环有良好的电连接。把鼠笼放在有旋转磁场的定子铁芯中间，在定子芯绕组通上三相交流电产生旋转磁场，会看到鼠笼会跟着旋转磁场旋转。因为磁场旋转时，鼠笼的铜条切割磁力线产生电流，而有电流的铜条又受到磁力的作用，于是鼠笼便旋转起来。
绝缘材料耐热性能等级
外壳防护等级
外壳防护主要是防止人体触电或接近壳内带电部分或转动部分、防止固体异物进入和防止由于进水、油等而引起有害影响，符合GB4942及IEC34-5规定。防护形式的代号及含义如下表。
代号 IP
含义
国际防护形式
第一位数字
含义
2
防大于12mm固体(如手指等)
旋转磁场转速与转子转速相同吗？
转子转速总是低于同步转速，这就是 “异步”的由来。
(三）转差率
在电动机起动瞬间，n=0，s=1，转差率最大；稳定运行以后，电机的转速比较接近同步转速，此
时s≈0; 额定转差率sN约为0.01～0.08；异步电动机的转差率范围为0＜s≤1。
异步电机转速公式n=60f(1-s)/p [例] 一台工频四极三相异步电动机，若转

三相异步电动机的结构和工作原理ppt课件

绕线式
铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。
鼠笼转子
(1) 鼠笼式绕组
铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体。
或铸铝形成转子绕组。
(2) 绕线式绕组同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。
转子电路的特点：自行闭合，不外接电力负载。
精选PPT课件
9
鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：
鼠笼式：结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人
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发电机 ——将机械能转换为电能；
电动机 ——将电能转换为机械能。
一、电动机的分类
电动机
同步电动机
鼠笼式
交流电动机异步电动机三相电动机绕线式
单相电动机
他励、并励电动机
直流电动机串励、复励电动机
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3
二、三相异步电动机的结构
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4
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5
精选PPT课件
6
三相异步机的结构
定子绕组（三相）
定子
转子：在旋转磁场作用
下，产生感应电
V2
U1 W2
动势或电流。
W1
V1
三相定子绕组：转子产生旋转磁场
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U2
机座
7
1.定子
铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。
U1 ----U2 三相绕组 V1 ----V2
W1---- W2 机座：铸钢或铸铁
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8
2.转子鼠笼式

三相异步电动机电气控制课件PPT45页

1、反接制动控制线路
2、能耗制动控制线路 (3) 异步电动机调速控制系统
1、双速电动机控制线路 2、变频调速系统 (4)电动机的保护环节
2021/91/1、5 短路保护 2、过载保护 3、过电流保护
1
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
全压启动
2021/9/15
2
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
三相异步电动机几种典型电气控制
(1)三相异步电动机的起动控制线路
全压启动
1．点动控制线路 2．长动控制线路 3．两地控制线路
降压启动
1.丫-△降压起动控制线路
2.串电阻(电抗器)降压起动控制线路
3.定子串自耦变压器降压启动
正反转控制 (2)三相异步电动机的制动控制线路
2021/9/15
25
任三务相3 异机步床电控制动线机路电的气基控本环制节
2、自动往返控制
SQ 2
SQ 1
(a) 往返运动图
FR
SB 1
SB 3
KM 1
SQ 1
KM 2 KM 1 SQ 2
SQ 2 SB 2
KM 1 KM 2
KM 2
SQ 1
2021/9/15
(b )
自动往返控制电路
按下正向起动按钮SB1，电动机正向起动运行，带动工作台向前运动。当运行到SQ2位置时，挡块压下 SQ2，接触器KMl断电释放，KM2通电吸合，电动机反向起动运行，使工作台后退。工作台退到SQl位置时，挡块压下SQl，KM2断电释放，KM1通电吸合，电动机又正向起动运行，工作台又向前进，如此一直循环下去，直到需要停止时按下SB3，KMl 和KM2线圈同时断电释放，电动机脱离电源停止转动。

三相异步电动机原理ppt课件共44页

定义（ n0- n ）为转差，把转差与同步转速n0 之比的百分值叫做转差率S。即：
S= （ n0 -n ）/ n0 *100%
N
如果用一原动机或其它
T
转矩去拖动异步电动机，
使它的转速超过同步转速，
n >n0 ,S<0,旋转磁场切割转
n0
子导体的
n
方向相反，导体中的电动势与电流方向都反向。由左手定则知电磁力与旋转磁场和转子的旋转方向相反，这是制动转矩。这时原动机对异步电动机输入机械功率，而通过电磁感应由定子向电网输送电功率，电动机处在发电机状态。
每一相绕组都有首端，又有末端，以A相为例，则三相绕组A-X、 B-Y、C-Z、在空间上分布为A-Z-B-X-C-Y共有六部分，即总的绕组应分为六部分，分属AZBXCY，每一部分在每极下占有的电角度称为相带，一般用600相带
N
S
N
S
A Z B X C Y A ZB X C Y 600
每极每相槽数q
第四章三相异步电动机原理
• 4.1 三相异步电动机的基本工作原理与结构 • 4.2交流电机绕组 • 4.3交流电机的感应电动势 • 4.4交流电机绕组的磁动势 • 4.5三相异步电动机的空载运行 • 4.6三相异步电动机的负载运行 • 4.7三相异步电动机的等效电路和向量图
4.1三相异步电动机的基本工作原理与结构
对双层绕组而言，每个相绕组有2p个线圈组，每个相绕
组串联匝数为
N

2p a
qNy
所以双层绕组相电动势基波的有效值为
E 1 2 a p E q ( y 1 ) 2 a p 4 . 4 f 1 q 4 y k W 1 N 1 4 . 4 f 1 2 p 4 a y k q W 1 1 N 4 . 4 f 1 N 4 W 1 1

课件-三相异步电动机.ppt

二、旋转磁场的产生
复习提问导入新课新课讲解小结作业返回
三相异步电动机
复习提问导入新课新课讲解
二、旋转磁场的产生
复习提问导入新课新课讲解小结作业返回
三相异步电动机
复习提问导入新课新课讲解
二、旋转磁场的产生
三相异步电动机
2、实现旋转磁场的反转
复习提问方法：把接到三相绕组上的任意两根电源线对调，就可实现旋转磁场
导入新课
iA
A
A
YNZ
新课讲解小结作业返回
ZX
iC C
Y B
iB
C
B
S
X
当三相定子绕组按图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，即此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。即：p=1
复习提问导入新课新课讲解
四、三相异步电动机的极数与转速
三相异步电动机
复习提问导入新课新课讲解小结作业返回
W 1 U2
W
2
V1
V2 U1
W
1
U2
W
2
V1
V2 U1
W
1
U2
W
2
V1
复习提问导入新课新课讲解
四、三相异步电动机的极数与转速
三相异步电动机
p=2时
复习提问
导入新课
新课讲解小结作业返回
i i1
Im
0
V2 U1 •
W1
N W2
•
U2
S
V1
•
V1
S
U2
W2 • N W1
U1 V2
t 0
i2 i3
小结作业
返回

6三相异步电动机学习课件PPT

sN=
n0－nN n0
=
3 000－2 940 3 000
= 0.02
(2) 定子三相绕组为三角形联结
I1P =
IN 3
= 42.2 3
A = 24.36 A
(3) 输入有功功率
P1N= 3 UN IN N = 3×380×42.2×0.89 W = 24.8 kW
(4)
效率
N =
PN 100% = P1N
例1：三相异步电动机 p=3，电源f1=50Hz，电机额定转速n=960r/min。
求：转差率s
同步转速：n0
60 f1 p
60 50 3
1000
r
/ min
转差率： s n0 n 1000 960 0.04
n0
1000
转矩平衡
电机输出转矩T2等于电磁转矩T减去空载转矩T0。即：
c
载的变化而自动调整，这种 s=1 能力称为自适应负载能力。
T TL Ts Tm
启动： Ts>TL (负载转矩)，电机启动
转速n，转矩T
c点：转矩达最大Tm ，转速n继续，T，沿cb走
b点：T=TL，转速n不再上升，稳定运行
若TL ，暂时T< TL,n s I2 T
例3：三相异步电动机，额定功率PN=10kW，
§6.1 三相异步电动机的结构与工
作原理
磁铁
磁场旋转
n0 f
n
N
ei
e方向用右手定则
确定
f方向用左手定则
确定
S
闭合线圈
磁极旋转
导线切割磁力线产生感应电动势
e B l v （右手定则）
磁感应强度导线长切割速度

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

第七章三相异步电动机PPT课件

的E额2 定电26压0V，转子绕组开路时转子绕组滑环上的电动势
（R2已知0.转06子绕, X组2为Y0接.2）。转子不转时转子一相
的sN电阻0.04
，电动机的额定转差率
E。2sN求这台电动机额定I运2行sN时转子电动
势，转子电流
的有效值及频率。
解：
（1）转子电势电流频率为
f 2 sNf 1 0.0450 2Hz
r2 ' s rm
pCu2
j x2'
I2'
j xm
pmec+ps
P1
PM
Pm
P2
小结: PM : pCu2 : Pm 1: s : 1 s
pCu1 pFe
pCu 2
pm ps
P1
PM
Pm
P2
第31页/共34页
二、转矩关系
1、由：Pm P2 pmec ps T T2 T0
2、T Pm Pm 1 s PM 1 s 1
四、额定数据
PN kW ，U N V ，I N A，fN Hz，50Hz ， nN r min ，cosN，N等
第6页/共34页
例题：
三相异步电动机，PN 55kW，UN 380V，IN 119A
nN 570 r min ，cosN 0.89。
求：同步转速 n1 ，极对数 p ，
额定负载时的效率N和转差率 sN 。
第26页/共34页
（2）转子额定运行时，转子的电动势为
E2sN sNE2 0.04 260 3 6V
（3）额定运行时，转子电流为
I 2sN E2sN 6 100A Z 2s 0.06
第27页/共34页
第三节三相异步电动机的功率与转矩

三相异步电动机课件ppt课件

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
电动机
实现
定子绕组接对称电源
转速转差率
0 < n < n1 0 s 1
电磁转矩
驱动
能量关系
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
第4章三相异步电动机
按转子结构分：鼠笼型异步电动机绕线型异步电动机
继续
继续
第4章三相异步电动机
右图是一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。
下面是它主要部件的拆分图。
第4章三相异步电动机
鼠笼型转子铁心和绕组结构示意图
三相绕线型转子结构图
返回
第4章三相异步电动机
第4章三相异步电动机
4.3.3 一相绕组的基波感应电动势
一、一相绕组的基波电动势一绕组有2a条支路，一条支路由若干个线圈组路串联组成。
一相绕组的基波电动势为一条支路的基波电动势
E p1 = 4.44 fNkw1 1
对单层绕组： N = pqNc 2a
对双层绕组： N = 2 pqNc 2a
第4章三相异步电动机
二、短距绕组、分布绕组对电动势波形的影响
s0
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
一、型号例:
第4章三相异步电动机
第4章三相异步电动机
额定电流I N ( A )
在额定运行状态下流
入定子绕组的线电流.
额定功率PN ( kW )

三相异步电动机的机械特性和各种运转状态专题培训课件

sm可以通过下式求出
smsN(KT KT21)
式中
sN

ns
nN ns
实用表达式
T
2 T m ax s sm
sm s
由于机械特性的实用表达式中的临界转差率 Smax在电机铭牌与产品技术手册中是查不到的，因此实用表达式还存在不方便使用的问题。为此还应利用已知条件推导临界转差率Smax。
R1

R2 s
2

U
2
X 1 X 2
2
sm
R2
R12 X1X22
s
2

R1

R12

X1

X
2
2

忽略 R1 得机械特性的实用表达式
T

2Tmax
1
sm
R1 R 2

s sm

sm s

2sm
R1 R 2
T 2Tmax s sm sm s
T n
P2
Te与n反向 n n s
s<0
E2s sE2 0 E 2 0
I2acos2 0 I2asin2 0
异步电动机在回馈制动时的相量图
U 1 超前I 1 角度小于90度 φ < 90°
U 1 超前I 1 角度小于90度 90°< φ < 180°
电机电动状态时的相量图
于是，当s < sN时，电磁转矩Te与转差率s成正比。
三相异步电动机的固有机械特性
工作区 T 2T m ax s sm
非工作区（通风机负载除外）
第二节三相异步电动机的固有机械特性与人为机械特性

三相异步电动机工作原理PPT课件

38
三相异步电动机的基本结构
绕线型异步电动机的转子
39
三相异步电动机的基本结构
绕线型异步电动机的转子
40
三相异步电动机的基本结构
三相笼型异步电动机的部件图
41
三相异步电动机的基本结构
三相笼型异步电动机的结构
端盖（驱动端）
转子
风扇
冷空气流
罩壳（非驱动端）
42
三相异步电动机的基本结构
三相绕线型异步电动机的结构
• 三相异步电动机的定子绕组和绕线型异步电动机的转子绕组都是三相对称绕（统称为三相交流绕组）
定子绕组：通入电流建立旋转磁场转子绕组：与磁场有相对运对时将产生感应电动势它们均是电动机进行能量转换的关键部件。
50
交流绕组的基本知识
1线圈、线圈组、绕组
W2
V← W←
i2 i3
= =
Imsin( t－120O) Imsin( t＋120O)
×S
W1
i1
V1 Im
i1
i2 i3
U2
O
t
t = 0O 时
i1 = 0，i2＜ 0， i3 ＞0
14
三相异步电动机的工作原理
U1
V2
N
W2 V2
U1 W2
W1
S
V1
W1
V1
U2
t = 0O 时
i1 = 0，i2＜ 0， i3＞0
电机是与电能的生产、传输、分配、使用有着密切关系的电磁
机械。应用非常广泛
学习电机的相关基本理论和分析方法具有重要意义。
1
交流电动机感性认识
2
一、三相异步电动机基本结构
右图是一台三相笼型感应电动机的外形图。

三相异步电动机课后习题答案公开课获奖课件百校联赛一等奖课件

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5.4.3某三相异步电动机，PN＝11 kW，UN＝380 V ，
nN＝2900r/min， cosφ = 0.88 ， N = 85.5% 。试问：
(1) TL= 40 N ·m 时，电动机是否过载；(2) I1L＝10 A 时，电动机是否过载？
【解】
（1）
TN
60
2
PN nN
因为 TSY TL ，故不能够星－三角起动
（3） TSa KA2TS 0.82 1.8TN 1.15TN
变压器从电源取用旳电流为
Ia K A2 IS 0.82 378 A 241.9 A
因为TSa TL ，Ia IBN ，故能够选用KA＝0.8旳自耦变压
器起动。
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【解】（1）由表中nN＝1 470 r/min 可知
n0 1 500 r/ min
sN
n0 nN n0
1
500 1 470 1 500
0.02
（2） TN
60
2
P2 N nN
( 60 22 103 ) N m 143 N m
2 1470
（3） P1N P2N / (22 / 0.915)k W 24 kW
5.5.2 某三相异步电动机，PN＝5.5 kW，UN＝380V，三角形联结，IN＝11.1A，nN＝2900r/min。Is/IN＝7.0，KSt＝2.0。因为起动频繁，要求起动时电动机旳电流不得超出额定电流旳3倍。若
TL＝10 N·m，试问可否采用：（1）直接起动；（2）星－三角
起动；（3）KA＝0.5 旳自耦变压器起动。
sN
n0 nN n0

《三相异步电动机》课件

○○○
定子每相二个线圈，旋转磁场为四极。旋转磁场的磁极对数
p= 2 电流变化一周，磁场也旋转0.5周。磁场的转速 n1=60 f 1 /2 (r/min)
返回
改变定子绕组的接线方式，可以改变异步电动机的极数。旋转磁场的转速n1 与电动机的极数p成反比，与交流电的频率 f1 成正比。
p
1234
n1 (r/min) 3000 1500 1000 750
返回
A
N
nN
D
nm
D点：T=TL，转速n不再上升，
B 稳定运行
n > nm(AB段）：为稳定工作区（S 较小），具有硬特性，即电动机具有自动适应负载能力。
C
T
TL TN Tst
Tmax
电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这
种能力称为自适应负载能力。
若TL ，暂时T< TL,n s I2 T T =TL 若TL ，暂时T> TL,n s I2 T T =TL
5 600
返回
二、转动原理
n1=0, 磁场静止，转子没有感应电流，导体静止。
N
n1
⊙
F
n1≠0，磁场顺时针旋转。
F
S
转子产生感应电流，在磁场的作用下产生电磁转矩，使转子转动起来，方向与磁场方向一致。
▪ 异步电动机要转动起来，要有旋转的磁场，
对同称时三转相子电电路必须闭合。定子对称三相绕
n1
源
返回
常用的降压起动方法：
返回
Y－△换接起动
这种方法只适用于正常运转时△形连接的电动机。
Q
当S2 接起动端时，定子三相绕组Y接。
△形运行
起动电流（线电流） IstY=UP /z

三相异步电动机课件

i1
i2
+ u1
－
－
e1
e－+1
+
+
－e2
e+ 2
－
f1 f2
异步电动机每相电路
3. 3. 1 定子电路
1.旋转磁场的磁通
异步电动机：旋转磁场切割导体 e，
每极磁通
U1 E1= 4.44 f 1N1
U1
4.44 f1 N1
Φ U1
2.定子感应电势的频率 f1
感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关
s n0 n 100% 1000 975 100% 2.5%
n0
1000
3.3 三相异步电动机的电磁转矩
三相异步电动机的电
磁关系与变压器类似。
变压器：变化 e
U1 E1= 4.44 f N1 E2= 4.44 f N2
E1 、E2 频率相同，都等于电源频率。
U1
4.44 f N1
磁场的转速相等，即
如果: n n0 n n0
异步电动机
转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切
割转子导条
无转子电动势和转子电流
无转矩
因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。
旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与
旋转磁场的同步转速之比称为转差率。
转差率s
s
n0 n0
n
100%
转子转速亦可由转差率求得
sX
R2
20
)2
R22 (sX 20 )2
U1 4.44 f1N1Φm
由此得电磁转矩公式
M
K
m'
R22
sR2 (sX 20 )2

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。