电动机运行.ppt

第五节异步电动机结构原理与运行
1、厂用交流异步电机结构原理
2、厂用电动机变频调速器
3、厂用电动机的运行一、厂用交流异步电机结构原理一、厂用电动机的结构
厂用电动机主要采用异步电动机，异步电动机也分为定子和转子两部分。（一）定子
定子结构包括铁芯、绕组及机座等部分，绕组嵌放在定子铁芯槽中。
定子铁芯槽：在小容量低压电动机中，多采用半闭口槽，中等容量低压电动机多采用半开口槽，大容量电动机多采用开口槽。
定子绕组所用电磁线：小容量低压电动机多用高强度聚脂漆包线，容量低压电动机和大容量电动机则用绝缘扁线。
定子铁芯固定在机座内，中小型电动机的机座及其前后端盖用铸铁铸成，大型电动机则用钢板焊成。定子绕组的连接：定子三相绕组可以连成星形（Ｙ）或三角形（△）。使用电机时，要根据电机铭牌上的额定电压和电源电压确定接线方法。目前常用的低压中小型电动机铭牌上给出有关接线方法的数据有两种：
一种是额定电压380/220V，接线Ｙ/△它表明这种电动机定子每相绕组的额定电压是220V。如果电源的线电压是220V，则采用三角形接法，如果电源的线电压是380V，则采用星形接法。
另一种是，额定电压是380V，接法三角形。它表明这种电动机每相绕组的额定电压是380V。若电源的线电压也是380V，就采用三角形接法。（二）转子
转子由装在轴上的带槽铁芯和嵌在铁芯上的绕组所组成。
铁芯通常用彼此绝缘的硅钢片叠成，以减少铁损。
绕组又分鼠笼式和绕线式两种。
1、鼠笼式转子
鼠笼式转子的结构由安放在转子铁芯槽里的铜条组成，铜条的两端各用一个铜环焊接起来，形成一个圆柱形笼子。
额定功率在100KW以下的鼠笼式电动机的转子绕组连同作冷却用的风扇常用铝铸成，称为铸铝转子。
为了提高电动机的起动转矩和减少起动电流，转子绕组可制成双笼式或深槽式。
（a）鼠笼绕组；（b）鼠笼式转子（ｃ）铸铝转子２、绕线式转子
绕线式转子的绕组和定子绕组相似，也是由绝缘导线做成绕组元件，放在转子铁芯槽内，然后连接成对称的三相绕组。转子三相绕组通常连接成星形，星形绕组的三根端线，接到装在转轴上的三个滑环上，通过一组电刷引出来与外电路变阻器相连接，以便起动电动机。绕线式转子轴上装有三个滑环，故又叫做滑环式转子。
绕线式电动机的结构复杂，价格较贵，用于起重和需要大起动转矩的设备上，以及某些对调速要求不高但容量又较大的场合。（a）转子结构；（b）外加变阻器的连接
1—绕组；2—滑环；3—轴；4—电刷；5—变阻器二、异步电动机的工作原理
１、旋转磁场
定子绕组中通入三相电流后，三相电流产生的合成磁场是随电流的交变而在空间不断地旋转着，这就是旋转磁场。异步电动机所以能装转动起来，其必要条件就是定子绕组产生旋转磁场。定子旋转磁场旋转磁场的转向：磁场旋转的方向决定于三相定子绕组内电流流过的先后顺序（也叫相序），如三相电流相序为A→B→C，磁场旋转的方向是顺时针方向。如任意对调其中两根相线，磁场就会反方向，即逆时针方向旋转。
旋转磁场的转速：
２、感应电动机的工作原理
由于定子旋转磁场与静止的转子之间有相对运动，所以转子上的绕组导体便切割定子旋转磁场的磁力线而产生感应电流，其方向用右手定则确定。带电流的转子绕组与定子旋转磁场相互作用将产生电磁力，其方向用左手定则确定。这些电磁力对转轴形成一个与旋转磁场同方向的电磁转矩，驱使转子沿旋转磁场的方向以的转速n旋转，这就是异步电动机的工作原理。３、感应电动机的转速与转差率
电动机转子的转速（n）是永远小于旋转磁场的转速（n1），定义转差率４、电动机的启动电流
(1) 当电动机的转子静止时，定子绕组加上电源以后，其周围将有旋转磁场转动，因转子静止，旋转磁场将以全速切割转子导体，所以，转子导体电流很大，通常为电动机的额定电流4～7倍。
(2) 电动机转速上升以后，旋转磁场和转子导体的相对速度降低，故起动电流随转速升高而逐渐减小，直到转速达额定值时，电动机定子电流将为额定电流。
(3) 因电动机的起动电流很大，所以在起动时，为了避免扰动电网，必须对起动电流进行限制。限制的方法主要是降低电动机起动时的端电压。
(4) 虽然电动机的起动电流很大，但起动功率因数很低，所以起动转矩并不与起动电流成正比增加。所以电动机起动转矩并不是很大的，一般为额定转矩的2～2.5倍。
５、异步电动机的机械特性

三、异步电动机的启动
1、磁力启动器直接起动：
磁力起动器是由交流接触器和热继电器组成的组合电器，供远距离直接控制三相异步电动机的起动、停止和正反转之用。它对电动机具有过载和低电压保护作用；若与熔断器配合，还能对电动机进行短路保护。
此方法虽然简单，由于起动电流较大，将使线路电压下降，影响负载正常工作。２、常见的降压启动
起动方法３、变频软启动：
软启动顾名思义，就是不直接启动，而是慢慢的