电机与电气控制培训教材

第四节 异步电动机的铭牌数据
(8)工作制 按电动机在定额运行时的持续时间，工作制分为连续— —S1、短时——S2及断续——S3三种。 (9) 防护等级 是提示电动机防止杂物与水进入的能力。 (10) 噪声量 为了降低电动机运转时带来的噪声，目前电动机都规 定噪声指标，该指标随电动机容量及转速的不同而不同(容量及转速 相同的电动机，噪声指标又分“1”、“2”两段)。 (11)振动量 表示电动机振动的情况，本例电动机振动为每秒轴向 移动不超过1.8mm。
二、绘制、识读电气控制系统图的原则
电气控制系统图的结 构
主电路Байду номын сангаас
电气原理图 控制电路
电气控制系统图
照明和显示电 电气安装图 电路器安装图
电气互连图 框图
二、绘制、识读电气控制系统图的原 1则.电气原理图
用图形符号和项目代号表示电路各个电器元件连接 关系和工作原理的图
➢原则： ✓主电路、控制电路和信号电路应分开绘出。 ✓表示出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数。 ✓主电路的电源电路一般绘制成水平线，受电的动力装 置（电动机）及其保护电器支路用垂直线绘制在图的左 侧， 控制电路用垂直线绘制在图面的右侧，
(8)工作(9制) 防护按等电级动机是在提定示额电运动行机时防的止持杂续物时与间水，进工入作的制能分力为。连续— —S1、短时——S2及断续——S3三种。
第三章 基本控制环节
第一节 电气控制系统图的基本知识 第二节 三相异步电动机全压启动控制 第三节 三相异步电动机降压启动控制 第四节 三相绕线式异步电动机启动控制 第五节 双速异步电动机变速控制 第六节 三相异步电动机电气制动控制 第七节 直流电动机控制 本章小结
一、 定子 二、 转子
第二节 三相异步电动机的结构
一、 定子
图2-1 笼型异步电动机的主要部件 1—端盖 2—定子 3—定子绕组 4—转子 5—风扇
6—风扇罩 7—接线盒
一、 定子
三相异步电动机的定子由机座和装在机座中的定子铁心及定子绕组组成。机 座一般由铸铁制成。定子铁心是由冲有槽的硅钢片(称为冲片)叠成，片与片 之间涂有绝缘漆。冲片的形状如图2-2所示。
旋转方向：取决于三相电流的相序。
Im
i1 i2 i3
L1 i1
O
t
L2 i3 W1
U1
L3 i2
V2
W2
U1
W2 U2 V2 V1
W1
V1
U2
Im
i1 i2 i3
O
t
L1 i1
L2 i2 W1 L3 i3
U1
W2 U2 V2 V1
U1
V2
W2
W1
V1
U2
任意对调两根电源进线，磁场反转。
方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现反转
•异步电动机是交流电动机中最常用的一种，它的作用是将交流电能转换成机 械能。
•交流电机有异步电机和同步电机两大类。异步电机一般都作电动机用，因为 异步发电机的性能较差。异步电动机又分为三相和单相两种，而三相异步电 动机又分为笼型和绕线转子异步电动机。
•三相异步电动机应用最为广泛，因为它具有结构简单、运行可靠、维护方便、 效率较高等特点，通常被用在金属切削机床、起重运输机械、中小型鼓风机 和水泵等生产机械设备中。单相异步电动机则在实验室和家用电器产品中应 用较多。但异步电动机也有一些缺点，最主要的是不能经济地实现范围较广 的平滑调速；必须从电网吸取滞后的励磁电流，使电网功率因数降低。但对 于一般的生产机械，并不要求大范围的平滑调速，而电网的功率因数又可以 采取其他办法来进行补偿。特别是由于现代电子技术迅猛发展，采用了由晶 闸管组成的变频电源装置，使异步电动机应用更加广泛。据统计，全国电动 机容量中90%左右是异步电动机，而在电网负载中，异步电动机的用量也占 有60%以上。
图2-3 三相绕组的联结
二、 转子
转子部分是由转子铁心和转子绕组组成的。转子铁心也是由相互绝缘的硅钢片叠成的。 转子冲片如图2-4a所示。铁心外圆冲有槽，槽内安装转子绕组。根据转子绕组构造不 同可分为两种型式：笼型转子和绕线型转子。
图2-4 笼型转子
图2-5 铸铝转子
第三节 三相异步电动机的工作原理
•三相异步电动机应用最为广泛，因为它具有结构简单、运行可靠、维护方便、 效率较高等特点，通常被用在金属切削机床、起重运输机械、中小型鼓风机 和水泵等生产机械设备中。单相异步电动机则在实验室和家用电器产品中应 用较多。但异步电动机也有一些缺点，最主要的是不能经济地实现范围较广 的平滑调速；必须从电网吸取滞后的励磁电流，使电网功率因数降低。但对 于一般的生产机械，并不要求大范围的平滑调速，而电网的功率因数又可以 采取其他办法来进行补偿。特别是由于现代电子技术迅猛发展，采用了由晶 闸管组成的变频电源装置，使异步电动机应用更加广泛。据统计，全国电动 机容量中90%左右是异步电动机，而在电网负载中，异步电动机的用量也占 有60%以上。
第一节 电气控制系统图的基本知
识
电气控制线路：由各种有触点的接触器、继电器、按钮、 行程开关等按不同连接方式组合而成的。
第一节 电气控制系统图的基本知
识
电气控制线路：
电气控制线路的作用：实现对电力拖动系统的启动、正 反转、制动、调速和保护，满足 生产工艺要求，实现生产过程自 动化。
第一节 电气控制系统图的基本知
一、图形符号和文字符号
2.文字符号 单字母符号：
➢基本文字符号： 双字母符号:
➢辅助文字符号表：示电气设备、装置和元器件以及电路的功 能、状态和特征。 如“RD”表示红色，“L”表示限制等。
➢补充文字符号当：规定的基本文字符号和辅助文字符号不够 使用时，可按国家标准中文字符号组成规律 和下述原则予以补充。
U2
产生旋转磁场
机座
异步电动机中，旋转磁场代替了旋转磁极
(•)电流出
V2 W1
n U1
0
W2
V1 U2
i I sin t
U1
m
i I sin t 120
V1
m
i I sin t 240
W1
m
iU iV iW
Im
t
()电流入
三相对称绕组通入三相对称电流就形成旋转磁场
iU iV iW
Im
t
第四节 异步电动机的铭牌数据
图2-29 三相异步电动机的铭牌
(1) 型号 指电动机的产品代号、规格代号和特殊环境代号：
2D1.TIF
((76342))额绝额定缘定(5电功等转)电额压率级速流定UPnIN时N频和指况，率决指接指电下流f定电N法电动，位入了动动机电指为定电机指机内动加k子动在W电压在部机在绕机，额动，额所的电组工本定机单定用转动的作例运电额位绝速机线时P行压定为缘，定N电允时=下运V、材单子2流。许，运.行额料位2绕，k的轴行时定允为W组单温上，频许。r上位/升m输定率的的为i。n出子和最。允A的功绕额高。许机率组定温频械达应输度率功到加出等。率额的功级，定线率，单值电情它
一、图形符号和文字符号
2.文字符号
单字母符号：按拉丁字母顺序将各种电气
➢基本文字符号：
设备、装置和元器件划分成
双字母符号 为23大类，每一类用一个专
用单字母符号表示，如“C”
表示电容器类，“R”表示
电阻器类等。
一、图形符号和文字符号
2.文字符号 单字母符号：
➢基本文字符号： 双字母符号：由一个表示种类的单字母符 号与另一个字母组成，且以 单字母符号在前，另一字母 在后的次序列出，如“F” 表示保护器件类，“FU”则 表示为熔断器。
n0
V2
60
U1 W2
N
W1 S
V1
U2
t 60
n0
A
V2
W2
W1
V1
U2
t 120
n0
V2
U1 W2
W1
V1
U2
t 180
二极旋转磁场
（2）旋转磁场的转速
旋转磁场转速 n0 — 同步转速 如何改变旋转磁场的转速？
▲ 极对数（p）的概念：
以 Y 型接法为例，当每相 绕组只有一个线圈时，按右图 放入定子槽内，合成的旋转磁 场只有一对磁极，则极对数为 1。
一、 旋转磁场 二、 三相异步电动机的工作原理
三、三相异步电动机的基本工作原理 1. 旋转磁场
（1）旋转磁场的产生
旋转磁场由三相电流通过三相对称绕组产生。
对称：三相对称负载 空间对称分布
转子：在旋转磁场作用 下，产生感应电 动势或电流。
定子绕组 （三相）
U1 V2
W1
定子
W2
V1
三相定子绕组： 转子
旋转磁场转半圈 旋转磁场转 25 圈 旋转磁场转 1500 圈
p 为任意值时：
三相异步电动机的同步转速
n0
60 f
p
( r / min）
f = 50 Hz 时，不同极对数时的同步转速如下:
同步转速
p
1
2
3
4
5
6
n0/(r/min) 3000 1500 1000 750 600 500
（3）旋转磁场的转向
即 p=1
i1
i3 W1 i2
U1
W2 U2 V2 V1
U1
V2
W2
W1
V1
U2
p = 1 时：
电流变化一周
→
电流每秒钟变化 50 周 →
电流每分钟变化 (50×60) 周→
旋转磁场转一圈 旋转磁场转 50 圈 旋转磁场转 3000 圈
p = 2 时：
电流变化一周
→
电流每秒钟变化 50 周 →
电流每分钟变化 (25×60) 周→