单元一电气控制基本知识;一、教学目标
二、鼠笼式三相交流异步电动机
三、绕线式三相交流异步电动机
四、电动机的铭牌
五、技能训练
六、效果测评
七、课题小结;(一)知识目标
1.了解三种电动机的基本结构及其主要作用;
2.掌握三种电动机的工作原理和正反转实现要求;
3.掌握三种电动机的启动特点、启动要求和各种启动方法;
4.了解电动机的固有(自然)机械特性与人为机械特性的概念及特点
5.了解三种电动机的的性能和特点。
;(二)能力目标
1.熟悉直流电动机的型号意义;铭牌参数;接线端子的连接情况;
2.熟悉和掌握三相鼠笼式异步电动机的型号意义;铭牌参数;接线端子的连接情况;
3.熟悉和掌握三相绕线式异步电动机的型号意义;铭牌参数;接线端子的连接情况。;(一)基本结构
交流异步电动机的结构由定子和转子两大部分组成。还有端盖、轴承、风扇、接线盒、吊环等其它附件组成。;图1-1-14三相鼠笼式交流异步电动机的结构示意图;定子部分包括定子铁芯、定子绕组、机座等部分组成。
①定子铁芯:定子铁芯一般由0.35~0.5毫米厚表面涂有绝缘漆的硅钢片冲制、叠压而成,在铁芯的内圆冲有均匀分布的槽。;图1-1-15三相异步电动机的定子铁芯;②定子绕组
定子绕组一般用漆包线绕制而成。按照一定规律分别连接成三个结构完全相同、在空间互差1200电角度。三个绕组的六个线端分别接到电动机接线盒内,可以作Y形和?形两种接法。
③机座:
机座一般用铸铁或铸钢
铸造而成,并起防护、散热
等作用。;图1-1-17三相交流异步电动机定子绕组Y形与△连接;转子是电动机的转动部分,主要由转子铁芯、转子绕组和转轴等三部分组成。
①转子铁芯:转子铁芯也是用0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成。硅钢片外圆冲有均匀分布的孔,用来嵌放转子绕组。;图1-1-19三相鼠笼式交流异步电动机的转子;图1-1-20双笼转子和深槽转子;②转子绕组:三相鼠笼式交流异步电动机的转子绕组是在转子铁芯每个槽中插入一根铜条,铜条两端各用一个铜环(也称端环或短路环)焊接。
③转轴:转轴的作用是支撑转子铁芯和转子绕组,并传递电动机输出的机械转矩。;端盖:端盖多用铸铁铸成。起防护和支撑转子的作用。
轴承:轴承装在端盖上,起支撑转轴的作用。
轴承端盖:保护轴承,防止轴承内的润滑油溢出。
风扇:用来冷却电动机。
;三相鼠笼式异步电动机的定子绕组接通电源后,产生一个与电源频率一致的旋转磁场,旋转磁场与转子绕组间形成相对运动,切割了磁力线,于是就在转子绕组中产生感应电动势并形成感生电流,产生感生电流的转子绕组又受到旋转磁场的作用产生电磁转矩,从而推动转子追随旋转磁场转动起来。
转子与旋转磁场的这一步之遥,被称为“异步”,三相鼠笼式异步电动机也因此而得名。异步电动机又被称感应电动机。
;1、鼠笼式异步电动机的正反转
改变三相交流电源的相序(任意调换两相电源)就可以改变旋转磁场的方向。
2、鼠笼式异步电动机的启动
三相异步电动机的三个绕组接通电源的瞬间,就会在定子线圈中瞬间产生额定电流4~7倍的启动电流,导致电动机绕组迅速发热、绝缘损坏,烧毁电动机,同时造成供电线路电网电压明显降低。;为了改善三相交流异步电动机的启动性能,通常采用降压启动,即在电动机启动时降低定子绕组上的外加电压。启动结束后,将外加电压恢复为额定电压,进入额定运行。
三相鼠笼式异步电动机常用的降压启动方法有:定子串电阻或电抗器降压启动、Y/?降压启动、定子串自耦变压器降压启动、延边三角形降压启动。;(1)定子串电阻或电抗器降压启动
目前已较少采用,且只适用于空载和轻载启动。
(2)Y/?降压启动
启动时将电动机定子绕组作Y形联接,待电动机启动完毕,再恢复成?连接,转为额定电压下正常运行,这种启动方式为Y/?降压启动(或星形/三角形降压启动)。;(3)自耦变压器降压启动
在电动机启动时,利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的启动电压,待电动机的转速接近于额定转速时,再使电动机与自耦变压器脱离,从而在全压下正常运行。
(4)延边三角形降压启动
启动时,把定子三相绕组的一部分联接成三角形,另一部分联接成星形,待电动机启动运转后,再将定子绕组改接成三角形全压运行。
;(5)软启动器降压启动
软启动器是一种集电动机软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置。软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器。
它不仅实现在整个起动过程中无冲击而平滑的起动电流,而且可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的参数。但不适用于重载启动的大型电机(功率315KW以上),而且设备价格很高。;1、交流鼠笼式异步电动机的固有机械特性
与直流电动机同理,交流异步电动机也存在固有(自然)机械特性和人为机械特性。
2、交流异步电动机降压启动的机械