《2022年机械电气设备与维修电子教案课时三相异步电动机工作原理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年机械电气设备与维修电子教案课时三相异步电动机工作原理.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第 3-4 课时 第 1 页 授课 日期 班级 出勤 情形复习 旧课 直流电动机的励磁方式；同步发电机并联运行的条件要点新课 内容授课 目的章、节标题课题名称第四章 三相异步电 动机第一节 三相异步电动机的工作原理1、把握旋转磁场是怎样产生的？2、把握三相异步电动机的工作原理新课重点 及措旋转磁场是怎样产生的？画图讲解施 新课难点 及措旋转磁场是怎样产生的？画图讲解施 备注 第 2 页名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 教授内容与教法第一节 三相异步电动机的结构和工作原
2、理沟通电机可分为同步电机和异步电机两大类；同步电机的转速与所 接电源频率之间存在严格不变的关系,主要用作发电机；异步电机的转 速与所接电源频率之间不存在严格不变的关系,主要用于电动机；异步电动机是生产设备中应用最广泛的动力设备,如在工农业、交 通运输、日常生活等各个方面；异步电动机之所以获得广泛应用,是因 为它和其它各种电机比较,具有结构简洁、制造便利、运行牢靠等优点；如和同容量的直流电机相比,异步电机的重量约为直流电机的一 半,而其价格约为直流电机的三分之一；但是异步电动机也存在一些缺 点：不能经济地实现范畴较广的平滑调速,对电网永久是一个感性负载,使电网的功率因数降低；1、三相异步电动机的
3、工作原理由于三相定子绕组结构相同、彼此在空间位置互差 120 电角,为简化 分析,用彼此互隔 120 电角的三个线圈来表示；当三相定子绕组接上对称 的三相电源后,流过三相对称电流,各相电流的瞬时表达式为：iU =I mcos t i V =I mcos t 120 （2-4）iW =I mcos t240 三相电流的波形如图 2-16 所示；假如规定电流的正方向从绕组的首端流向尾 端,那么当各相电流的瞬时值为正值时,电流从该相 绕 组 的 首 端 （ U1 、 V 1 、 W 1） 流 入 , 从 尾 端图 2-16三相电流波形图（U2、V 2、W2）流出；当电流的瞬时值为负时,电流从该相绕组
4、的尾端流入,而从首端流出；分析时用符号表示电流流入,表示电流流出；图 2-172 极旋转磁场示意图第 3 页名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 教授内容与教法下面以 t =0 、 t =120 、 t =240 、 t =360 四个特定的时刻分析；当 t =0 时, U 相电流为正且达到最大值,电流从 U1 流入,从 U2 流出,而 V、W 两相电流为负,分别从 V 2、W 2流入,从 V 1、W1流出,如图 2-17a所示；依据右手螺旋定就,可知三相绕组产生的合成磁场的轴线与 U 相线圈的轴线相重合；合成磁场为 2
5、 极磁场,磁场的方向从上向下,上方为 N极,下方为 S 极；用同样的方法可以画出 t =120 、 t =240 、 t =360 这三个瞬时的电流分布情形,分别如图 2-17（ b）（ c）（d）所示；观看图 2-17,发觉当 三相对称电流流入三相对称绕组后,所建立的合成磁场,并不是静止不动的,而是旋转的；电流变化一周,合成磁场在空间也旋转一周；如电源的频率为 f,就 2 极磁场每分钟旋转 60f 周；图 2-18 4 极旋转磁场示意图2. 相异步电动机的工作原理当对称的三相定子绕组通入三相对称电流后,定子绕组产生旋转磁场, 磁场的瞬时位置如图2-19 所示,设磁场为逆时针方向旋转；该磁场的
6、磁力线通过定子铁心、气隙 和转子铁心而闭合；由于静止的转子绕组与定子旋转磁场 存在相对运动,转子槽内的导体即要切割定子磁场而感应 电动势,电动势的方向可依据右手定就确定；由于转子绕 组为闭合回路,在转子电动势的作用下,转子绕组中就有 电流通过,如不考虑电流与电动势的相位差,就电动势的瞬时方向就是电流的瞬时方向；依据电磁力定律,载流的图 2-19 三相异步电动机转子导体在旋转磁场中必定会受到电磁力,电磁力的方向 工作原理示意图可用左手定就确定；全部转子导体受到的电磁力对转轴便形成一逆时针方向的电磁转矩；从图2-19 可知,电磁转矩的方向与旋转磁场的方向一样；于是转子在电磁转矩作用下,便沿着旋转磁
7、场的方向旋转起来；假如转子与生 产机械联接,就转子受到的电磁转矩将克服负载转矩而作功,从而实现了电能与机械 能的转换；由此可见,对称的三相电流通入对称的三相绕组后所形成的磁场是一个随 时间变化而旋转的磁场；名师归纳总结 3.三相异步电动机与旋转磁场有关的因素第 3 页,共 5 页采纳上面的分析方法,从图2-18 可知,产生的合成磁场为4 极旋转磁场,电流变化一周,磁场仅转过1/2 周,它的转速为2 极旋转磁场转速的- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1/2；依次类推,当电机的极数为 2p 时,旋转磁场的转速为 2 极磁场转速的 1/p,即每分钟转 60
8、f / p 周；旋转磁场的转速称为同步转速,以 n1 表示；即：4.n160f r/min p2 极转速 3000 r/min 4 极转速 1500 r/min 6 极转速 1000 r/min 8 极转速 750 r/min 三相异步电动机的转差率由于转子的旋转方向和旋转磁场的方向是一样的,假如转子的转速n 等于旋转磁场的转速即同步转速n1,它们之间将不再有相对运动,转子导体就不能切割磁场而产生感应电动势、电流和电磁转矩；所以异步电动机的转速n 总是小于同步转速n1,即与旋转磁场“ 异步地” 转动,故称为异步电动机；转子与旋转磁场的相对速度,即同步转速 n1 与转子转速 n 之差称为转差 n
9、,转差即为转子切割旋转磁场的速度；n 与 n1 之比称为转差率,用 s 表示,即：s n 1 n100 %（2-6）n 1异步电动机的转速随负载的变化而变化,转差率 s 也就随负载的变化而变化；但正常工作时,转差率变化不大,空载时 s 约在 0.5%以下；额定负载时绝大部分电动机s 约在 1.5% 6%范畴内名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 本 次 课 旋转磁场是怎样产生的要 点课 外D11. 直流电动机的励磁方式有那些？2. 同步发电机并联运行的条件？作 业3. 旋转磁场是怎样产生的？4.三相异步电动机的工作原理？本课 小结 与旋转磁场是怎样产生的,它的产生是有条件的；三相异步电动机的工作原理要搞清晰；如有模型教案成效更好；改 进 措 施任课老师 :张伟敏 年 月 日名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页