电拖试验三相异步电动机的电动控制教学PPT.ppt

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1、2023/2/19,三相异步电动机的点动控制,任务：给单相或三相电动机接引电源,2023/2/19,一、案例导入：,2023/2/19,想一想：潜水泵和剃须刀是我们常用的设备，他们有一个共同的特点就是都有电动机，还有那些设备有电动机呢？,2023/2/19,老师总结,电动机是工业生产中重要的拖动设备，今天就对工业生产中的几种电机做一个简要介绍。,2023/2/19,主要内容,电机分类；异步电动机；直流电动机和控制电动机；变频器。,2023/2/19,电动机,直流电动机,交流电动机,同步电动机,异步电动机(感应电动机),电动机,-三相异步电动机,异步电动机与直流电动机相比，有结构简单，运行可靠、

2、坚固耐用等优点，当然也存在功率因数差，调速和控制方法较为复杂的缺点。,2023/2/19,异步电动机的外形：,实体照片,模型照片,三相异步电动机的结构与工作原理,2023/2/19,微型三相异步电动机的实体照片：,2023/2/19,1、定子,2、转子,异步机的结构,2023/2/19,(1)定子铁心：由互相绝缘的内圆周表面冲有很多槽的硅钢片叠成。,2023/2/19,(2)定子绕组：,可以Y接，也可以接,三相绕组对称分布在定子铁芯的圆周上，,2023/2/19,接线盒,2023/2/19,2转子：,绕线式转子,鼠笼式转子,注：转子电路必须是闭合的,:三相对称绕组Y接,回路中可外接附加电阻,：

3、由外圆周冲有槽的硅钢片叠成,2023/2/19,V2,V1,W2,U2,U1,W1,转子作用：产生电磁转矩，并输出机械能。,定子作用：产生旋转磁场，并从电网吸收电能。,结构示意图,2023/2/19,异步电动机的工作原理,感应电动势方向用右手定则确定,受力F方向用左手定则确定,假设磁场旋转,一、转动原理,(1)转子的转动方向与磁场的旋转方向一致;,结论：,(2)转子的转速小于旋转磁场的转速,旋转磁场是如何产生的呢？,2023/2/19,二、旋转磁场的产生,U1,V2,W1,V1,W2,定子三相对称绕组 U1U2,V1V2,W1W2 通入三相对称电流，就会在空间产生旋转磁场。,“”电流流出,“”

4、电流流入,U2,2023/2/19,U1,U2,V2,W1,V1,W2,U1,U2,V1,V2,W1,W2,合成磁场方向：向下,假设电流正方向：从首端流入，尾端流出。,2023/2/19,同理分析，可得其它瞬间产生的磁场方向：,U1,U2,V2,W1,V1,W2,动画,2023/2/19,与通入定子三相绕组U1U2,V1V2,W1W2的 三相电流的相序有关。,改变磁场的旋转方向：改变定子三相电流的相序。,旋转磁场的旋转方向,转子的转动方向与磁场的旋转方向一致。,电动机如何实现反转呢？,2023/2/19,将电动机同电源相接的三根导线中任意互换两根即可。,正转,反转,三、异步电动机实现反转的方法

5、,动画,2023/2/19,1.型号,例如：Y 132 M4,用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。,2.接法,指定子三相绕组的联接方法。,定子三相绕组U1U2、V1V2、W1W2,有三个首端U1、V1、W1，三个尾端U2、V2、W2，,可以Y接或 接,2023/2/19,接线盒,定子三相绕组,Y 接法：,接法：,2023/2/19,70到80分之间13人占38.26%,2023/2/19,课堂练习,（1）指导学生根据课堂所讲授的知识画出三相异步电动机的电源接线方式以及简述正反转的电源接线是怎样实现的。提要求：画图的时候要用铅笔，画直线要用尺子，标注名称位置要准确 给素材：展示三相异步电动机的

6、电源接线方式 老师在黑板上画一遍三相异步电动机电源接线方式图：讲述画图的注意事项 所需知识：三相异步电动机知识。学生开始练习，老师指导 小结,2023/2/19,直流电机 本章主要分析直流电机的基本结构和工作原理，讨论直流电机的磁场分布、感应电动势、电磁转矩、电枢反应及影响、换向及改善换向方法，从应用角度分析直流发电机和直流电动机的工作特性运行特性。,直流电机的工作原理与基本结构,2023/2/19,直流电机 实现机械能和直流电能相互转换的电磁机械装置。把机械能转换成直流电能的电机是直流发电机；反之，则为直流电动机。,2023/2/19,直流电机的用途,直流电动机特点调速范围宽，易于平滑调节过

7、载、起动、制动转矩大易于控制，可靠性高调速时能量损失较小应用于对调速要求高的场所：轧钢机、舰船推进、造纸、挖掘机等。直流发电机给直流电动机、电解、电镀、冶炼、充电、交流发电机励磁等的直流电源。,2023/2/19,主要缺点换向困难，使容量受到限制。有换向器，费工费料、造价昂贵，需要经常维护，寿命较短。可靠性差。对环境要求高。,2023/2/19,直流发电机工作原理：励磁绕组通入直流电流产生磁动势，继而产生主磁场。电枢绕组切割磁力线产生感应电动势，由于换向器的作用将元件内的交流电动势转换为电刷间的直流电动势,经电刷将直流电输出。,直流电动机工作原理：励磁绕组通入直流电流产生磁动势，继而产生主磁场

8、。由于换向器的作用保证同一磁极下元件边内的电流方向始终一致，电流与磁场作用产生方向不变的电磁转矩使直流电动机旋转。,2023/2/19,2.直流电机的主要结构,2023/2/19,2023/2/19,轴,端盖,电枢铁心,电枢绕组和槽碶,电枢绕组端部,换向器,轴承,直流电机的转子,2023/2/19,励磁绕组和串换向极后的电枢绕组出线,定子机座,换向极铁心,换向极绕组,主磁极铁心,主磁极绕组（励磁绕组）,换向极绕组与励磁的串联接线,直流电机定子,2023/2/19,电枢铁心 电枢绕组,电枢铁心冲片(0.5mm厚)（硅钢片）,涂绝缘漆冲片叠压而成,轴向通风孔,直流电枢的铁心模型,2023/2/19

9、,2023/2/19,2023/2/19,直流电机的主要结构,1换向极铁心2换向极绕组3主极铁心4励磁绕组5电枢齿6电枢铁心7换向器8电刷9电枢绕组10机座11底脚,2023/2/19,直流电机的主要结构,换向器结构1换向片；2垫圈3绝缘层；4套筒,安装在机座上的主极 1极身；2极靴；3励磁绕组；4绝缘板；5机座,2023/2/19,主磁极,构成：主极铁心和套装在铁心上的励磁绕组。,机座,构成：用厚钢板弯成筒形焊成或铸钢件制成。,作用：建立主磁场。,作用：1、主磁路的一部分；,2、电机的结构框架。,2023/2/19,电枢铁心,作用：1、主磁路的一部分；,2、电枢绕组的支撑部件。,构成：一般用

10、厚0.5且冲有齿、槽硅钢片叠压 而成,电枢绕组,作用：直流电机的电路部分。,构成：用绝缘的圆形或矩形截面的导线绕成，上下,层以及线圈与电枢铁心间要妥善地绝缘，并用,槽楔压紧。,2023/2/19,换向器,作用：整流（发电机）或逆变（电动机）。,构成：由许多鸽形尾的换向片排列成一个圆筒，片间,用V形云母绝缘，两端再用两个形环夹紧而,电刷装置,作用：电枢电路的引出（或引入）装置。,构成：电刷、刷盒、刷杆和连线等。,构成。,2023/2/19,其他电机,控制电机伺服电机步进电动机等等,2023/2/19,扩展知识：单相异步电动机,2023/2/19,单相异步电动机,内容要点：,一、概述,1、应用情况

11、广泛应用于家用电器（电风扇、电冰箱、洗衣机等）、空调设备、电动工具、医疗器械及轻工设备中。,了解单相感应电动机的结构特点、优缺点及应用情况；掌握单相感应电动机的工作原理，弄清单相感应电动机为什么没有起动转矩？重点掌握单相感应电动机的的起动方法与类型。,2023/2/19,2、优缺点,优点：结构简单，成本低廉，噪音小。缺点：与同容量三相感应电动机相比较，体积较大，功率因数及过载能力都较低。故单相感应电动机只能作成小容量：微型：几瓦750瓦；小型：550瓦3700瓦。,2023/2/19,2、结构,继续,继续,与三相感应电动机相似，包括定子和转子两大部分。转子结构都是笼型的，定子铁心由硅钢片叠压而

12、成。定子铁心上嵌有定子绕组。单相感应电动机正常工作时，一般只需要单相绕组即可，但单相绕组通以单相交流电时产生的磁场是脉动磁场，单相运行的电动机没有起动转矩。为使电动机能自行起动和改善运行性能，除工作绕组（又称主绕组）外，在定子上还安装一个辅助的起动绕组（又称副绕组）。两个绕组在空间相距900或一定的电角度。,2023/2/19,2023/2/19,7.1.2 单相异步电动机的主要类型,一、分相起动电动机,分相起动电动机包括电容起动电动机、电容电动机和电阻起动电动机,根据获得旋转磁场方式的不同，主要分为分相电动机和罩极电动机,1、电容起动电动机,特点：）起动绕组和电容按短时工作设计；）电容起分相

13、和提高功率因数的作用。由于起动绕组和电容按短时工作设计，因此，当n达7580%n1时，离心开关自动打开。,2023/2/19,2023/2/19,2、电容电动机 电容电动机实质是一台两相异步电动机，起动绕组和电容应按长期工作设计。,2023/2/19,特点：,）起动绕组和电容器按长期工作设计；）过载能力、功率因数和效率均较高；）容量能做到五十瓦至几千瓦；）应用比较广泛，如应用于压气机、空调等。,2023/2/19,3 电阻起动电动机,在起动绕组中串联电阻来分相，即工作绕组电阻小，电抗大；起动绕组电阻大，电抗小。,2023/2/19,课后作业,绘制简单的单相异步电动机的电源接线图并简述其反转的方法（要求：画图的时候要用铅笔，画直线要用尺子，标注名称位置要准确）,