任務(wù)3 三相異步電動機

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1、學(xué)習(xí)情境3 三相異步電動機的啟動、三相異步電動機的啟動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動任務(wù)任務(wù)3.1 認(rèn)識三相異步電動機認(rèn)識三相異步電動機任務(wù)任務(wù)3.2 三相異步電動機的啟動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動三相異步電動機的啟動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動 任務(wù)任務(wù)3.3 三相異步電動機點動、連續(xù)運行控制線路的裝三相異步電動機點動、連續(xù)運行控制線路的裝接與調(diào)試接與調(diào)試 任務(wù)任務(wù)3.4 三相異步電動機雙向互鎖運行控制線路的裝接三相異步電動機雙向互鎖運行控制線路的裝接與調(diào)試與調(diào)試任務(wù)任務(wù)3.5 三相異步電動機三相異步電動機YD降壓啟動控制線路的裝接降壓啟動控制線路的裝接與調(diào)試與調(diào)試 電機控制與維修化學(xué)工業(yè)出版社化學(xué)工業(yè)出

2、版社 n 學(xué)習(xí)情境3 三相異步電動機的啟動、三相異步電動機的啟動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動【任務(wù)目標(biāo)】【任務(wù)目標(biāo)】技能目標(biāo)：技能目標(biāo)：1.1.能認(rèn)識三相異步電動機；能認(rèn)識三相異步電動機；2.2.能認(rèn)識各種常規(guī)控制電器；能認(rèn)識各種常規(guī)控制電器； 3.3.能根據(jù)電路圖，正確選擇合適組件完成三相異步電動機的能根據(jù)電路圖，正確選擇合適組件完成三相異步電動機的啟動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動控制線路的裝接與調(diào)試。啟動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動控制線路的裝接與調(diào)試。知識目標(biāo)：知識目標(biāo)：1.1.了解三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理；了解三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理；2.2.了解各種常規(guī)控制電器的組成和工作原理；了解各

3、種常規(guī)控制電器的組成和工作原理；3.3.掌握三相異步電動機的啟動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動的控制方掌握三相異步電動機的啟動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)與制動的控制方法。法。電機控制與維修 任務(wù)3.1 認(rèn)識三相異步電動機【任務(wù)描述】【任務(wù)描述】 電動機是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的設(shè)備，它是利用通電線圈在磁場中受電動機是把電能轉(zhuǎn)換成機械能的設(shè)備，它是利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象制成。電動機按使用電源不同分為直流電動機和交流電動機，力轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象制成。電動機按使用電源不同分為直流電動機和交流電動機，電力系統(tǒng)中的電動機大部分是交流電機，可以是同步電機或者是異步電機電力系統(tǒng)中的電動機大部分是交流電機，可以是同步電機或者是異步電機

4、（電機定子磁場轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速）。電動機主要由定子（電機定子磁場轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速）。電動機主要由定子與轉(zhuǎn)子組成。與轉(zhuǎn)子組成。 交流電動機的使用和控制非常方便，具有自起動、加速、制動、反轉(zhuǎn)、交流電動機的使用和控制非常方便，具有自起動、加速、制動、反轉(zhuǎn)、掣住等能力，能滿足各種運行要求；電動機的工作效率較高，又沒有煙塵、掣住等能力，能滿足各種運行要求；電動機的工作效率較高，又沒有煙塵、氣味，不污染環(huán)境，噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點，所以在工農(nóng)業(yè)生氣味，不污染環(huán)境，噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點，所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防、商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設(shè)備等各方面廣泛應(yīng)

5、用。產(chǎn)、交通運輸、國防、商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設(shè)備等各方面廣泛應(yīng)用。 各種電動機中應(yīng)用最廣的是三相異步電動機（又稱感應(yīng)電動機）。它各種電動機中應(yīng)用最廣的是三相異步電動機（又稱感應(yīng)電動機）。它使用方便、運行可靠、價格低廉、結(jié)構(gòu)牢固。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的進使用方便、運行可靠、價格低廉、結(jié)構(gòu)牢固。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的進步，三相異步電動機功率因數(shù)較低、調(diào)速困難的缺點也得到有效解決。步，三相異步電動機功率因數(shù)較低、調(diào)速困難的缺點也得到有效解決。 本任務(wù)主要研究三相異步電動機的結(jié)構(gòu)、工作原理、機械特性以及基本任務(wù)主要研究三相異步電動機的結(jié)構(gòu)、工作原理、機械特性以及基本試驗。本試驗。電機控制與維修任務(wù)

6、3.1 認(rèn)識三相異步電動機【子任務(wù)目標(biāo)】【子任務(wù)目標(biāo)】技能目標(biāo)：技能目標(biāo)：1.能認(rèn)識三相異步電動機；能認(rèn)識三相異步電動機；2.能認(rèn)識三相異步電動機各組成部分；能認(rèn)識三相異步電動機各組成部分；3.學(xué)會三相異步電動機的檢測、接線和簡單操作使用。學(xué)會三相異步電動機的檢測、接線和簡單操作使用。知識目標(biāo)：知識目標(biāo)：1.了解三相異步電動機的特點、用途和分類；了解三相異步電動機的特點、用途和分類；2.了解三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理；了解三相異步電動機的結(jié)構(gòu)和工作原理；3.了解三相異步電動機銘牌；了解三相異步電動機銘牌；4.了解三相異步電動機的機械特性。了解三相異步電動機的機械特性。電機控制與維修（一）（

7、一） 三相異步電動機的特點、用途和分類三相異步電動機的特點、用途和分類1. 1.三相異步電動機的特點三相異步電動機的特點 三相異步電動機實例見圖三相異步電動機實例見圖3.1.1 和圖和圖3.1.2 所示。所示。 三相異步電動機的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、效率三相異步電動機的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、效率高、制造容易、成本低，維修方便；缺點是功率因數(shù)低，高、制造容易、成本低，維修方便；缺點是功率因數(shù)低，調(diào)速性能差。調(diào)速性能差。電機控制與維修任務(wù)3.1 認(rèn)識三相異步電動機【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】圖圖3.1.1 三相異步電動機實例三相異步電動機實例 圖圖3.1.2 三相異步電動機實例三相異步電動機實

8、例 放大（一）（一） 三相異步電動機的特點、用途和分類三相異步電動機的特點、用途和分類2. 2.三相異步電動機的用途三相異步電動機的用途 三相異步電動機廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸及各行三相異步電動機廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸及各行各業(yè)，容量從幾十瓦到數(shù)千千瓦。在軋鋼廠中被用來拖動中、各業(yè)，容量從幾十瓦到數(shù)千千瓦。在軋鋼廠中被用來拖動中、小型軋機，在礦山上被用來拖動卷揚機和鼓風(fēng)機。對于不需要小型軋機，在礦山上被用來拖動卷揚機和鼓風(fēng)機。對于不需要調(diào)速的生產(chǎn)機械，例如風(fēng)機、水泵、皮帶運輸機等通用生產(chǎn)機調(diào)速的生產(chǎn)機械，例如風(fēng)機、水泵、皮帶運輸機等通用生產(chǎn)機械，一般都把三相異步電動機用作原動機。

9、圖械，一般都把三相異步電動機用作原動機。圖3.1.3 和圖和圖3.1.4 是是三相異步電動機的應(yīng)用舉例。三相異步電動機的應(yīng)用舉例。電機控制與維修任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】圖圖3.1.3 汽車底盤綜合測試系統(tǒng)汽車底盤綜合測試系統(tǒng) 圖圖3.1.4 龍門起重機龍門起重機 放大（一）（一） 三相異步電動機的特點、用途和分類三相異步電動機的特點、用途和分類3.3.三相異步電動機的分類三相異步電動機的分類 按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可分為鼠籠型異步電動機和繞線型異步電按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可分為鼠籠型異步電動機和繞線型異步電動機。如圖動機。如圖3.1.5.3.1.6 所所示。示。電機控制與維修圖圖3.1.5 鼠籠型異步電

10、動機鼠籠型異步電動機 圖圖3.1.6 繞線型異步電動機繞線型異步電動機 按機殼防護型式分為防護式、封閉式和開啟式；按機座按機殼防護型式分為防護式、封閉式和開啟式；按機座號分為小型電機、中型電機和大型電機；按安裝方式分為立號分為小型電機、中型電機和大型電機；按安裝方式分為立式和臥式電機；按冷卻方式分為空氣冷卻和液體冷卻電機。式和臥式電機；按冷卻方式分為空氣冷卻和液體冷卻電機。 任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】放大電機控制與維修（二）三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理（二）三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理1. 1.三相異步電動機的結(jié)構(gòu)三相異步電動機的結(jié)構(gòu) 三相異步電動機的種類很多，但各類三相異步電

11、動機的基三相異步電動機的種類很多，但各類三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)是相同的，由定子和轉(zhuǎn)子兩大基本部分組成，在定子和本結(jié)構(gòu)是相同的，由定子和轉(zhuǎn)子兩大基本部分組成，在定子和轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙。此外，還有端蓋、軸承、接線盒、轉(zhuǎn)子之間具有一定的氣隙。此外，還有端蓋、軸承、接線盒、吊環(huán)等其他附件，如圖吊環(huán)等其他附件，如圖3.1.7 所示。所示。 圖圖3.1.7 籠型異步電動機的結(jié)構(gòu)籠型異步電動機的結(jié)構(gòu) 任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】放大電機控制與維修1. 1.三相異步電動機的結(jié)構(gòu)三相異步電動機的結(jié)構(gòu)1 1）定子部分）定子部分 定子是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的。三相異步電動機的定子一般由外殼、定子定子是

12、用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的。三相異步電動機的定子一般由外殼、定子鐵心、定子繞組等部分組成。三相電動機外殼包括機座、端蓋、軸承蓋、接鐵心、定子繞組等部分組成。三相電動機外殼包括機座、端蓋、軸承蓋、接線盒及吊環(huán)等部件。線盒及吊環(huán)等部件。 機座：鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型，其作用是保護和固定三相電動機的定子繞機座：鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型，其作用是保護和固定三相電動機的定子繞組。中、小型三相電動機的機座還有兩個端蓋支承著轉(zhuǎn)子，是三相異步電動組。中、小型三相電動機的機座還有兩個端蓋支承著轉(zhuǎn)子，是三相異步電動機機械結(jié)構(gòu)的重要組成部分。通常，機座的外表要求散熱性能好，所以一般機機械結(jié)構(gòu)的重要組成部分。通常，機座的外表要求散熱性

13、能好，所以一般都鑄有散熱片。都鑄有散熱片。 端蓋：用鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型，它的作用是把轉(zhuǎn)子固定在定子內(nèi)腔中心，端蓋：用鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型，它的作用是把轉(zhuǎn)子固定在定子內(nèi)腔中心，使轉(zhuǎn)子能夠在定子中均勻地旋轉(zhuǎn)。使轉(zhuǎn)子能夠在定子中均勻地旋轉(zhuǎn)。 軸承蓋：也是鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型的，它的作用是固定轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子不軸承蓋：也是鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型的，它的作用是固定轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子不能軸向移動，另外起存放潤滑油和保護軸承的作用。能軸向移動，另外起存放潤滑油和保護軸承的作用。接線盒：一般是用鑄鐵澆鑄，其作用是保護和固定繞組的引出線端子。接線盒：一般是用鑄鐵澆鑄，其作用是保護和固定繞組的引出線端子。 吊環(huán)：一般是用鑄鋼制造，

14、安裝在機座的上端，用來起吊、搬抬三相電吊環(huán)：一般是用鑄鋼制造，安裝在機座的上端，用來起吊、搬抬三相電動機。動機。 任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】電機控制與維修1 1）定子部分）定子部分 定子鐵心是三相異步電動機磁路的一部分，定子鐵心是三相異步電動機磁路的一部分，由由 0.35mm0.5mm厚厚表面涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓而成，如圖表面涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓而成，如圖3.1.8 所示。由于硅鋼片較所示。由于硅鋼片較薄而且片與片之間是絕緣的，所以減少了由于交變磁通通過而引起的薄而且片與片之間是絕緣的，所以減少了由于交變磁通通過而引起的鐵心渦流損耗。鐵心內(nèi)圓有均勻分布的槽口，用來嵌放定子繞

15、圈。鐵心渦流損耗。鐵心內(nèi)圓有均勻分布的槽口，用來嵌放定子繞圈。 圖圖3.1.8 定子鐵心及沖片示意圖定子鐵心及沖片示意圖 定子繞組是三相異步電動機的電路部分。三相電動機有三相繞組，定子繞組是三相異步電動機的電路部分。三相電動機有三相繞組，通入三相對稱電流時，就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。通入三相對稱電流時，就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】放大電機控制與維修1. 1.三相異步電動機的結(jié)構(gòu)三相異步電動機的結(jié)構(gòu)2 2）轉(zhuǎn)子部分）轉(zhuǎn)子部分 轉(zhuǎn)子的作用是帶動其它機械設(shè)備旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子的作用是帶動其它機械設(shè)備旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組及轉(zhuǎn)軸等部件組成，如圖及轉(zhuǎn)軸等部件組

16、成，如圖3.1.7 所示。所示。 轉(zhuǎn)子鐵心是用轉(zhuǎn)子鐵心是用 0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，套在轉(zhuǎn)軸上，作用和定厚的硅鋼片疊壓而成，套在轉(zhuǎn)軸上，作用和定子鐵心相同，一方面作為電動機磁路的一部分，另一方面用來安放轉(zhuǎn)子子鐵心相同，一方面作為電動機磁路的一部分，另一方面用來安放轉(zhuǎn)子繞組。繞組。 轉(zhuǎn)子繞組分為鼠籠式和繞線式兩種。鼠籠式是在轉(zhuǎn)子鐵心的每一個轉(zhuǎn)子繞組分為鼠籠式和繞線式兩種。鼠籠式是在轉(zhuǎn)子鐵心的每一個槽中插入一根銅條，在銅條兩端各用一個銅環(huán)把導(dǎo)條連接起來，稱為銅槽中插入一根銅條，在銅條兩端各用一個銅環(huán)把導(dǎo)條連接起來，稱為銅排轉(zhuǎn)子；也可用鑄鋁的方法，把轉(zhuǎn)子導(dǎo)條和端環(huán)風(fēng)扇葉片用鋁液一次澆排轉(zhuǎn)子；也

17、可用鑄鋁的方法，把轉(zhuǎn)子導(dǎo)條和端環(huán)風(fēng)扇葉片用鋁液一次澆鑄而成，稱為鑄鋁轉(zhuǎn)子，如圖鑄而成，稱為鑄鋁轉(zhuǎn)子，如圖3.1.9 所示所示。繞線式與定子繞組也是一個。繞線式與定子繞組也是一個三相繞組。三相繞組。 圖圖3.1.9 籠形轉(zhuǎn)子繞組籠形轉(zhuǎn)子繞組任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】放大電機控制與維修（二）三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理（二）三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理2. 2.三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工作原理 當(dāng)定子三相繞組接至電源后，定子繞組中有對稱三相電流流過，當(dāng)定子三相繞組接至電源后，定子繞組中有對稱三相電流流過，電流表達式如下：電流表達式如下：各相電流隨時間而變化的曲線如各

18、相電流隨時間而變化的曲線如圖圖3.1.10 所所示。示。圖圖3.1.10 三相電流隨時間而變化的曲線三相電流隨時間而變化的曲線任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】放大NmmTT電機控制與維修 2. 2.三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工作原理 為了分析方便，假設(shè)電流為正值時，從每相線圈的首端流出，由線圈末為了分析方便，假設(shè)電流為正值時，從每相線圈的首端流出，由線圈末端流入，電流為負(fù)值時，從每相線圈的末端流出，由線圈首端流入。用符號端流入，電流為負(fù)值時，從每相線圈的末端流出，由線圈首端流入。用符號 表示電流流出，用表示電流流出，用表示電流流入。表示電流流入。 當(dāng)當(dāng) t =0，t =12

19、0，t =240，t =360的瞬間，將各相電流方向的瞬間，將各相電流方向表示在各相線圈剖面圖上，見圖表示在各相線圈剖面圖上，見圖3111 a）、）、b）、）、c）、）、d）圖所示。）圖所示。 圖圖3.1.11 兩極旋轉(zhuǎn)磁場示意圖兩極旋轉(zhuǎn)磁場示意圖 任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】放大電機控制與維修2. 2.三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工作原理 三相交流電通入定子繞組后，便形成了如三相交流電通入定子繞組后，便形成了如圖圖3.1.11 所示的所示的旋轉(zhuǎn)磁場，其轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場，其轉(zhuǎn)速 n1 為：為：pfn601式中式中 n1 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，也叫同步轉(zhuǎn)速；旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，也叫同步轉(zhuǎn)速；

20、 f 定子繞組通入的交流電頻率；定子繞組通入的交流電頻率； p 旋轉(zhuǎn)磁場磁極對數(shù)。旋轉(zhuǎn)磁場磁極對數(shù)。 若轉(zhuǎn)子繞組不動，轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場之間有相對若轉(zhuǎn)子繞組不動，轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場之間有相對運動，導(dǎo)體中便有感應(yīng)電動勢，其方向由右手定則確定。轉(zhuǎn)子運動，導(dǎo)體中便有感應(yīng)電動勢，其方向由右手定則確定。轉(zhuǎn)子繞組是一個閉合回路，于是轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中就有電流，不考慮電動繞組是一個閉合回路，于是轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中就有電流，不考慮電動勢與電流的相位差，電流方向同電動勢方向。這樣，導(dǎo)體就在勢與電流的相位差，電流方向同電動勢方向。這樣，導(dǎo)體就在磁場中受到電磁力的作用，其方向可用左手定則確定。由此電磁場中受到電磁力的作用，

21、其方向可用左手定則確定。由此電磁力產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩磁力產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩T。任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】電機控制與維修 2. 2.三相異步電動機的工作原理三相異步電動機的工作原理 由圖由圖3.1.12 可以看出，電磁轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)磁場的方可以看出，電磁轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)磁場的方向一致，于是在電磁轉(zhuǎn)矩的作用下，異步電動機的轉(zhuǎn)子便向一致，于是在電磁轉(zhuǎn)矩的作用下，異步電動機的轉(zhuǎn)子便沿著旋轉(zhuǎn)磁場的方向以沿著旋轉(zhuǎn)磁場的方向以 n 轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)起來。轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)起來。 可見，在定子旋轉(zhuǎn)磁場為一對磁極（磁極對數(shù)可見，在定子旋轉(zhuǎn)磁場為一對磁極（磁極對數(shù) p =1）的情況下，定子電流變化的情況下，定子電流變化一周，旋轉(zhuǎn)

22、磁場也變化一一周，旋轉(zhuǎn)磁場也變化一周。周。 如果改變定子三相繞如果改變定子三相繞組中電流的相序，將會改組中電流的相序，將會改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向，變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向，電動機的旋轉(zhuǎn)方向也將會電動機的旋轉(zhuǎn)方向也將會隨之改變。隨之改變。 圖圖3.1.12 三相異步電動機的工作原理示意圖三相異步電動機的工作原理示意圖 任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】放大電機控制與維修（二）三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理（二）三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理3.3.三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率11nnns 旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速 n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 之差與同步轉(zhuǎn)速之差與同步轉(zhuǎn)速 n1之

23、比稱為異步電動機的轉(zhuǎn)差率之比稱為異步電動機的轉(zhuǎn)差率 s，即即 轉(zhuǎn)差率是異步電動機的一個基本參數(shù)，對分析和計算轉(zhuǎn)差率是異步電動機的一個基本參數(shù)，對分析和計算異步電動機的運行狀態(tài)及其機械特性有著重要的意義。當(dāng)異步電動機的運行狀態(tài)及其機械特性有著重要的意義。當(dāng)異步電動機處于電動狀態(tài)運行時異步電動機處于電動狀態(tài)運行時，電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩T和轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速n同向。同向。轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動時，n =0， s =（n10）/n1 = 1；當(dāng)；當(dāng) n = n1時，時，s =（n1 n）/n1 = 0，可知異步電動機處于電動狀態(tài)時，轉(zhuǎn)，可知異步電動機處于電動狀態(tài)時，轉(zhuǎn)差率的變化范圍總在差率的變化范圍總在

24、0 和和 1 之間，即之間，即0s1。 任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】電機控制與維修（三）三相異步電動機的銘牌（三）三相異步電動機的銘牌 在三相電動機的外殼上釘有一塊牌子，稱為三相異步電動在三相電動機的外殼上釘有一塊牌子，稱為三相異步電動機的銘牌，如圖機的銘牌，如圖3.1.13 3.1.13 所示。所示。圖圖3.1.13 三相異步電動機的銘牌三相異步電動機的銘牌 任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】電機控制與維修（三）三相異步電動機的銘牌（三）三相異步電動機的銘牌 銘牌上注明這臺三相異步電動機的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，是選銘牌上注明這臺三相異步電動機的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，是選擇、安裝、使用和修理三相

25、異步電動機的重要依據(jù)，銘牌的主擇、安裝、使用和修理三相異步電動機的重要依據(jù)，銘牌的主要內(nèi)容如下：要內(nèi)容如下：1. 1.型號型號 國產(chǎn)中小型三相電動機國產(chǎn)中小型三相電動機型號的系列為型號的系列為 Y系列，是按國際電系列，是按國際電工委員會工委員會 IEC 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計生產(chǎn)的三相異步電動機，它是以電機的三相異步電動機，它是以電機中心高度為依據(jù)編制型號譜的，如中心高度為依據(jù)編制型號譜的，如 異步電動機機座中心高度100mm機座長度（S短機座M中機座L長機座）2極Y 100 L2任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】電機控制與維修（三）三相異步電動機的銘牌（三）三相異步電動機的銘牌2. 2.額

26、定功率額定功率 PN 額定功率是指在滿載運行時三相異步電動機軸上所輸出的額定機械額定功率是指在滿載運行時三相異步電動機軸上所輸出的額定機械功率，用功率，用 PN表示，以千瓦（表示，以千瓦（kW）或瓦（）或瓦（W）為單位。）為單位。 對于三相異步電動機，其額定功率為對于三相異步電動機，其額定功率為 對對 380V的低壓異步電動機，其的低壓異步電動機，其 cosN和和N 的乘積大致在的乘積大致在 0.8 左右，左右，計算得計算得任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】電機控制與維修（三）三相異步電動機的銘牌（三）三相異步電動機的銘牌3.3.額定電壓額定電壓 UN 額定電壓是指接到電動機繞組上額定電壓

27、是指接到電動機繞組上的線電壓，用的線電壓，用 UN 表示。三相異步電動表示。三相異步電動機要求所接的電源電壓值的變動一般不應(yīng)超過額定電壓的機要求所接的電源電壓值的變動一般不應(yīng)超過額定電壓的 5%。電壓過。電壓過高，電動機容易燒毀；電壓過低，電動機難以高，電動機容易燒毀；電壓過低，電動機難以啟動，即使啟動后電動機也啟動，即使啟動后電動機也可能帶不動負(fù)載，容易燒壞。可能帶不動負(fù)載，容易燒壞。4. 4.額定電流額定電流 IN 額定電流是指三相額定電流是指三相異步電動機在額定電源電壓下，輸出額定功率時，異步電動機在額定電源電壓下，輸出額定功率時，流入定子繞組的線電流，用流入定子繞組的線電流，用 IN

28、表示，以安（表示，以安（A）為單位。若超過額定電流）為單位。若超過額定電流過載運行，三相異步電動機就會過熱乃至過載運行，三相異步電動機就會過熱乃至燒毀。燒毀。5. 5.額定頻率額定頻率 fN 額定頻率是指電動機所接的額定頻率是指電動機所接的交流電源每秒鐘內(nèi)周期變化的次數(shù)，用交流電源每秒鐘內(nèi)周期變化的次數(shù)，用 fN表示。我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)電源頻率為表示。我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)電源頻率為 50Hz。6. 6.額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 nN 額定轉(zhuǎn)速表示三相異步電動機在額定工作情況下運行時每分鐘的轉(zhuǎn)速，額定轉(zhuǎn)速表示三相異步電動機在額定工作情況下運行時每分鐘的轉(zhuǎn)速，用用 nN 表示，一般是略小于對應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速表示，一般是略小

29、于對應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速 n1。如。如 n1 = 1500 r/min，則，則 nN =1440 r/min。任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】電機控制與維修7. 7.絕緣等級絕緣等級 絕緣等級是指三相異步電動機所采用的絕緣材料的耐熱能力，它表明三絕緣等級是指三相異步電動機所采用的絕緣材料的耐熱能力，它表明三相異步電動機允許的最高工作溫度。相異步電動機允許的最高工作溫度。 8. 8.接法接法三相異步電動機定子繞組的連接方法有星形（三相異步電動機定子繞組的連接方法有星形（Y Y）和三角形（）和三角形（）兩）兩種，如圖種，如圖3.1.143.1.14所示。定子繞組的連接只能按規(guī)定方法連接，不能任意所示

30、。定子繞組的連接只能按規(guī)定方法連接，不能任意改變接法，否則會損壞三相異步電動機。改變接法，否則會損壞三相異步電動機。 （a）星形連接 （b）三角形連接圖圖3.1.14 定子繞組的連接方法定子繞組的連接方法 9. 9.防護等級防護等級 防護等級表示三相異步電動機防護等級表示三相異步電動機外殼的防護等級，其中外殼的防護等級，其中IPIP是防護等是防護等級標(biāo)志符號，其后面的兩位數(shù)字分級標(biāo)志符號，其后面的兩位數(shù)字分別表示電機防固體和防水能力。數(shù)別表示電機防固體和防水能力。數(shù)字越大，防護能力越強，如字越大，防護能力越強，如 IP44IP44中第一位數(shù)字中第一位數(shù)字“4”4”表示電機能防表示電機能防止直徑

31、或厚度大于止直徑或厚度大于 1mm1mm的固體進入的固體進入電機內(nèi)殼。第二位數(shù)字電機內(nèi)殼。第二位數(shù)字“4”4”表示表示能承受任何方向的濺水。能承受任何方向的濺水。 任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】放大電機控制與維修 例例3-1-13-1-1 一臺三相異步電動機，額定功率一臺三相異步電動機，額定功率 PN = 55 kW，電網(wǎng)頻率為，電網(wǎng)頻率為50Hz，額定電壓，額定電壓UN = 380V，額定效率，額定效率N = 0.79，額定功率因數(shù)，額定功率因數(shù)cosN = 0.89，額定轉(zhuǎn)速，額定轉(zhuǎn)速 nN = 570 r/min，試求：，試求： 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速n1； 極對數(shù)極對數(shù) p ； 額定

32、電流額定電流 IN； 額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)差率額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)差率 sN。解解 因電動機額定運行時轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，所以同步轉(zhuǎn)速為因電動機額定運行時轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速，所以同步轉(zhuǎn)速為 600 r / min.任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】電機控制與維修（四）三相異步電動機的機械特性（四）三相異步電動機的機械特性 機械特性是指在一定條件下，電動機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間機械特性是指在一定條件下，電動機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，即的關(guān)系，即 n = f（T），如圖），如圖3.1.15 所示。所示。 圖圖3.1.15 三相異步電動機的機械特性三相異步電動機的機械特性任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】電機控制

33、與維修（四）三相異步電動機的機械特性（四）三相異步電動機的機械特性為了正確使用異步電動機，應(yīng)注意為了正確使用異步電動機，應(yīng)注意 n = f（T）曲線上的兩個區(qū)域和三個重要曲線上的兩個區(qū)域和三個重要轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩。1. 1.穩(wěn)定區(qū)和不穩(wěn)定區(qū)穩(wěn)定區(qū)和不穩(wěn)定區(qū)以最大轉(zhuǎn)矩以最大轉(zhuǎn)矩 Tm 為界，機械特性分為兩個區(qū)，上邊為穩(wěn)定運行區(qū)（為界，機械特性分為兩個區(qū)，上邊為穩(wěn)定運行區(qū)（ac 段），段），下邊為不穩(wěn)定區(qū)（下邊為不穩(wěn)定區(qū)（cd 段）。段）。 當(dāng)電動機工作在穩(wěn)定區(qū)上某一點（如當(dāng)電動機工作在穩(wěn)定區(qū)上某一點（如 b點）時，電磁轉(zhuǎn)矩點）時，電磁轉(zhuǎn)矩 T 與軸上的負(fù)載與軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩 TL 相平衡而保持勻速轉(zhuǎn)

34、動。如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡而保持勻速轉(zhuǎn)動。如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL 變化，電磁轉(zhuǎn)矩變化，電磁轉(zhuǎn)矩 T 將自動適將自動適應(yīng)隨之變化達到新的平衡而穩(wěn)定運行。應(yīng)隨之變化達到新的平衡而穩(wěn)定運行。 由于某種原因引起負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增加，則在該瞬間由于某種原因引起負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然增加，則在該瞬間 TTL，于是轉(zhuǎn)速，于是轉(zhuǎn)速 n 下下降，工作點將沿機械特性曲線下移，電磁轉(zhuǎn)矩自動增大，直到增大到降，工作點將沿機械特性曲線下移，電磁轉(zhuǎn)矩自動增大，直到增大到 T= TL時，時，n 不再降低，電動機便在較低的轉(zhuǎn)速下達到新的平衡。不再降低，電動機便在較低的轉(zhuǎn)速下達到新的平衡。 可見，無論負(fù)載怎樣變化，在可見，無論負(fù)載怎樣變化，在 TL

35、不超過不超過 Tm的情況下，電動機軸上輸出轉(zhuǎn)矩的情況下，電動機軸上輸出轉(zhuǎn)矩必定隨負(fù)載而變化，最后達到轉(zhuǎn)矩平衡，并穩(wěn)定運行。這說明電動機具有適應(yīng)必定隨負(fù)載而變化，最后達到轉(zhuǎn)矩平衡，并穩(wěn)定運行。這說明電動機具有適應(yīng)負(fù)載變化的能力。負(fù)載變化的能力。 如果電動機工作在不穩(wěn)定區(qū)，則電磁轉(zhuǎn)矩不能自動適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化，如果電動機工作在不穩(wěn)定區(qū)，則電磁轉(zhuǎn)矩不能自動適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化，因而不能穩(wěn)定運行。因而不能穩(wěn)定運行。任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】電機控制與維修（四）三相異步電動機的機械特性（四）三相異步電動機的機械特性2. 2.三個重要轉(zhuǎn)矩三個重要轉(zhuǎn)矩1 1）額定轉(zhuǎn)矩）額定轉(zhuǎn)矩 TN 額定轉(zhuǎn)矩是電

36、動機在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速運行，輸出額定功額定轉(zhuǎn)矩是電動機在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速運行，輸出額定功率時，其軸上輸出的轉(zhuǎn)矩，如下所示：率時，其軸上輸出的轉(zhuǎn)矩，如下所示：nPnPTN95506022 2）最大轉(zhuǎn)矩）最大轉(zhuǎn)矩 Tm 最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 Tm 是電動機能夠提供的極限轉(zhuǎn)矩。由于它是機械特性是電動機能夠提供的極限轉(zhuǎn)矩。由于它是機械特性上穩(wěn)定區(qū)和不穩(wěn)定區(qū)的分界點，故電動機運行中的機械負(fù)載不可超過上穩(wěn)定區(qū)和不穩(wěn)定區(qū)的分界點，故電動機運行中的機械負(fù)載不可超過最大轉(zhuǎn)矩，否則電動機的轉(zhuǎn)速將越來越低，迅速導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)。異步電動最大轉(zhuǎn)矩，否則電動機的轉(zhuǎn)速將越來越低，迅速導(dǎo)致堵轉(zhuǎn)。異步電動機堵轉(zhuǎn)時電流最大，一

37、般達到額定電流的機堵轉(zhuǎn)時電流最大，一般達到額定電流的 4 47 7 倍，這樣大的電流如倍，這樣大的電流如果長時間通過定子繞組，會使電動機過熱，甚至燒毀。因此，異步電果長時間通過定子繞組，會使電動機過熱，甚至燒毀。因此，異步電動機在運行中應(yīng)注意避免出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)，一旦出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)應(yīng)立即切斷電源，動機在運行中應(yīng)注意避免出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)，一旦出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)應(yīng)立即切斷電源，并卸掉過重的負(fù)載。并卸掉過重的負(fù)載。任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】電機控制與維修（四）三相異步電動機的機械特性（四）三相異步電動機的機械特性 為了描述電動機允許的瞬時過載能力，通常用最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值為了描述電動機允許的瞬時過載能力，通常用最

38、大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值 Tm / TN 來表來表 示，稱為過載能力示，稱為過載能力m，即，即NmmTT一般三相異步電動機的過載能力為一般三相異步電動機的過載能力為 1.82.2。3 3）起動轉(zhuǎn)矩）起動轉(zhuǎn)矩 Tst 電動機在接通電源被起動的最初瞬間，電動機在接通電源被起動的最初瞬間，n =0，s =1，這時的轉(zhuǎn)矩稱為起，這時的轉(zhuǎn)矩稱為起動轉(zhuǎn)矩動轉(zhuǎn)矩 Tst。如果起動轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，即。如果起動轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，即 TstTL，則電動機不能起動。，則電動機不能起動。這時與堵轉(zhuǎn)情況一樣，電動機的電流達到最大，容易過熱。因此當(dāng)發(fā)現(xiàn)電這時與堵轉(zhuǎn)情況一樣，電動機的電流達到最大，容易過熱。因此當(dāng)發(fā)現(xiàn)電動機

39、不能起動時，應(yīng)立即斷開電源停止起動，在減輕負(fù)載或排除故障以后動機不能起動時，應(yīng)立即斷開電源停止起動，在減輕負(fù)載或排除故障以后再重新起動。再重新起動。 如果起動轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，即如果起動轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，即 Tst TL，則電動機的工作點會沿著，則電動機的工作點會沿著 n = f（T）曲線從底）曲線從底 部上升，電磁轉(zhuǎn)矩部上升，電磁轉(zhuǎn)矩 T 逐漸增大，轉(zhuǎn)速逐漸增大，轉(zhuǎn)速 n 越來越高，很快越來越高，很快越過最大轉(zhuǎn)矩越過最大轉(zhuǎn)矩 Tm，然后隨著，然后隨著 n 的升高，的升高，T 又逐漸減小，直到又逐漸減小，直到 T = TL時，電時，電動機就以某一轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運行。由此可見，只要異步電動機的起動轉(zhuǎn)矩

40、大于動機就以某一轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運行。由此可見，只要異步電動機的起動轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，一經(jīng)起動負(fù)載轉(zhuǎn)矩，一經(jīng)起動，便迅速進入機械特性的穩(wěn)定區(qū)運行。，便迅速進入機械特性的穩(wěn)定區(qū)運行。任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】電機控制與維修 異步電動機的起動能力通常用起動轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值異步電動機的起動能力通常用起動轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值 Tst / TN 來來表示，稱為起動能力表示，稱為起動能力st，即即NststTT（五）三相異步電動機的檢測、接線和簡單操作使用（五）三相異步電動機的檢測、接線和簡單操作使用 對長期擱置未用的三相異步電動機或檢修后的三相異步電動機在正式投入使對長期擱置未用的三相異步電動機

41、或檢修后的三相異步電動機在正式投入使用前應(yīng)進行必要的檢查和試驗合格后方能投入使用，以免發(fā)生不必要的事故。用前應(yīng)進行必要的檢查和試驗合格后方能投入使用，以免發(fā)生不必要的事故。1. 1.檢查檢查1）了解電動機原來的使用情況。）了解電動機原來的使用情況。如原來該電動機的運行是否正常，是否出現(xiàn)如原來該電動機的運行是否正常，是否出現(xiàn)過異常情況，電動機停用的時間長短，電動機擱置的場地是否使電動機受潮等。過異常情況，電動機停用的時間長短，電動機擱置的場地是否使電動機受潮等。2）檢查接線情況。）檢查接線情況。目前我國生產(chǎn)的三相異步電動機的目前我國生產(chǎn)的三相異步電動機的額定電壓一般是額定電壓一般是 380V。其

42、定子繞組的連接形式，在額定功率其定子繞組的連接形式，在額定功率 4kW 以下的小容量電動機中大多采用星形以下的小容量電動機中大多采用星形聯(lián)結(jié)，聯(lián)結(jié)，4kW 以上的電以上的電 動機則采用三角形聯(lián)結(jié)。因此在使用三相動機則采用三角形聯(lián)結(jié)。因此在使用三相異步電動機時，不異步電動機時，不僅要注意電動機的額定電壓是否和電源電壓相符合，還要注意電動機繞組應(yīng)采取僅要注意電動機的額定電壓是否和電源電壓相符合，還要注意電動機繞組應(yīng)采取的連接形式。額定電壓和繞組接法等各項參數(shù)都標(biāo)明在電動機的銘牌上，按銘牌的連接形式。額定電壓和繞組接法等各項參數(shù)都標(biāo)明在電動機的銘牌上，按銘牌上標(biāo)明的要求進行接線。上標(biāo)明的要求進行接線

43、。任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】電機控制與維修 3）檢查機械部分。）檢查機械部分。將三相異步電動機的外表清掃干凈，看電動機的端將三相異步電動機的外表清掃干凈，看電動機的端蓋、軸承蓋、風(fēng)扇等安裝是否符合要求，緊固部分是否牢固可靠，轉(zhuǎn)動蓋、軸承蓋、風(fēng)扇等安裝是否符合要求，緊固部分是否牢固可靠，轉(zhuǎn)動部分應(yīng)輕便靈活，轉(zhuǎn)動時應(yīng)沒有磨擦聲和異常聲響。部分應(yīng)輕便靈活，轉(zhuǎn)動時應(yīng)沒有磨擦聲和異常聲響。 4）將三相定子繞組出線端連接點拆開）將三相定子繞組出線端連接點拆開，用萬用表歐姆檔測量定子三，用萬用表歐姆檔測量定子三相繞組的通斷情況，以判斷三相定子繞組有無斷路現(xiàn)象。如三相繞組正相繞組的通斷情況，以判斷

44、三相定子繞組有無斷路現(xiàn)象。如三相繞組正常，則測出的各相電阻值應(yīng)基本一致。常，則測出的各相電阻值應(yīng)基本一致。 5）用兆歐表測量定子三相繞組的對地絕緣電阻和相間絕緣電阻值。）用兆歐表測量定子三相繞組的對地絕緣電阻和相間絕緣電阻值。供電局規(guī)定：對于額定電壓為供電局規(guī)定：對于額定電壓為 380V 的電動機，每相繞組和機殼間的絕的電動機，每相繞組和機殼間的絕緣電阻應(yīng)不低于緣電阻應(yīng)不低于 0.22M，各相繞組間的絕緣電阻應(yīng)不低于，各相繞組間的絕緣電阻應(yīng)不低于 0.38M。但一般情況不論繞組與繞組之間，還是繞組與機殼之間，只要它們之間但一般情況不論繞組與繞組之間，還是繞組與機殼之間，只要它們之間的絕緣電阻大

45、于的絕緣電阻大于 0.5M時，就認(rèn)為此電動機可安全使用。如果在時，就認(rèn)為此電動機可安全使用。如果在 0.5M以下，說明此電動機繞組以下，說明此電動機繞組已受潮，或繞組絕緣很差，需進行烘干已受潮，或繞組絕緣很差，需進行烘干處理或重新進行浸漆處理。如果測得絕緣電阻為零，說明此電動機繞組處理或重新進行浸漆處理。如果測得絕緣電阻為零，說明此電動機繞組接地，必須進行修理，排除故障后方能使用。接地，必須進行修理，排除故障后方能使用。 任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】（五）三相異步電動機的檢測、接線和簡單操作使用（五）三相異步電動機的檢測、接線和簡單操作使用 1. 1.檢查檢查電機控制與維修2. 2.

46、試驗試驗1 1）空載試驗）空載試驗 空載試驗的目的：測定電動機空載電流空載試驗的目的：測定電動機空載電流 I I0 0 和空載損耗功率和空載損耗功率 P P0 0；檢；檢查電動機的裝配質(zhì)量和運行狀況。查電動機的裝配質(zhì)量和運行狀況。 空載試驗接線如圖空載試驗接線如圖3.1.16 3.1.16 所示。試驗中應(yīng)測量：三相電壓、三相所示。試驗中應(yīng)測量：三相電壓、三相繞組空載電流及三相輸入功率。當(dāng)三相電源電壓對稱且等于額定電壓繞組空載電流及三相輸入功率。當(dāng)三相電源電壓對稱且等于額定電壓 U UN N 時，電動機三相繞組中任一相的時，電動機三相繞組中任一相的空載電流與三相電流平均空載電流與三相電流平均值的

47、差值，均不得大于三值的差值，均不得大于三相電流平均值的相電流平均值的 10%10%?？?。空載時，電動機不輸出機械載時，電動機不輸出機械功率，此時的輸入功率就功率，此時的輸入功率就是電動機的空載損耗功率是電動機的空載損耗功率 P P0 0。圖圖3.1.16 空載試驗接線圖空載試驗接線圖任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】（五）三相異步電動機的檢測、接線和簡單操作使用（五）三相異步電動機的檢測、接線和簡單操作使用放大電機控制與維修2. 2.試驗試驗2）短路試驗）短路試驗 短路試驗的目的：測定電動機短路電壓和短路損耗。接短路試驗的目的：測定電動機短路電壓和短路損耗。接線方法如圖線方法如圖3.3.1

48、.1.16 16 所示。短路試驗時，要把電動機的轉(zhuǎn)軸所示。短路試驗時，要把電動機的轉(zhuǎn)軸卡住，不讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，接通電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器逐漸升高電壓，卡住，不讓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，接通電源，調(diào)節(jié)調(diào)壓器逐漸升高電壓，使定子電流達到額定值，此時的電壓即為短路電壓。使定子電流達到額定值，此時的電壓即為短路電壓。任務(wù)3.1 之【知識準(zhǔn)備】【知識準(zhǔn)備】（五）三相異步電動機的檢測、接線和簡單操作使用（五）三相異步電動機的檢測、接線和簡單操作使用圖圖3.1.16 空載試驗接線圖空載試驗接線圖電機控制與維修3.實施內(nèi)容與步驟：實施內(nèi)容與步驟：引導(dǎo)問題為：引導(dǎo)問題為：（1）異步電動機有什么用處？按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)是如何分類的？）異步電動機

49、有什么用處？按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)是如何分類的？（2）異步電動機的主要結(jié)構(gòu)有哪幾部分？簡述異步電動）異步電動機的主要結(jié)構(gòu)有哪幾部分？簡述異步電動機的工作原理。機的工作原理。（3）異步電動機的主要額定值有哪幾個？說明額定功率、）異步電動機的主要額定值有哪幾個？說明額定功率、額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速的意義以及額定功率、額定額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)速的意義以及額定功率、額定電壓、額定電流之間的關(guān)系。電壓、額定電流之間的關(guān)系。（4）什么叫轉(zhuǎn)差率？為什么異步電動機的轉(zhuǎn)差率）什么叫轉(zhuǎn)差率？為什么異步電動機的轉(zhuǎn)差率小于小于1？（5）畫出三相異步電動機的機械特性曲線，并在圖上標(biāo)）畫出三相異步電動機的機械特性曲線，并

50、在圖上標(biāo)出三個重要轉(zhuǎn)矩的位置。出三個重要轉(zhuǎn)矩的位置。任務(wù)3.1 之【任務(wù)實施】【任務(wù)實施】電機控制與維修3.實施內(nèi)容與步驟：實施內(nèi)容與步驟：3）教師通過圖片、實物或多媒體分析演示讓學(xué)生了解三相異步電動機）教師通過圖片、實物或多媒體分析演示讓學(xué)生了解三相異步電動機結(jié)構(gòu)、原理、銘牌參數(shù)、機械特性，或指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。結(jié)構(gòu)、原理、銘牌參數(shù)、機械特性，或指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。4）實際觀察幾種三相異步電動機，并進行三相異步電動機絕緣電阻測）實際觀察幾種三相異步電動機，并進行三相異步電動機絕緣電阻測試。試。（1）分組觀察幾種三相異步電動機外形，觀察結(jié)果記錄在表）分組觀察幾種三相異步電動機外形，觀察結(jié)果記錄在表3-1-

51、1 中。中。 表表3-1-1 三相異步電動機觀察結(jié)果記錄表三相異步電動機觀察結(jié)果記錄表序號三相異步電動機型號額定功率（KW）額定電壓（V）額定電流（A）額定頻率（Hz）額定轉(zhuǎn)速（r/min）絕緣等級接法防護等級1234任務(wù)3.1 之【任務(wù)實施】【任務(wù)實施】電機控制與維修3.實施內(nèi)容與步驟：實施內(nèi)容與步驟：（2）檢測三相異步電動機絕緣電阻，用兆歐表測量定子三相繞組的）檢測三相異步電動機絕緣電阻，用兆歐表測量定子三相繞組的對地絕緣電阻和相間對地絕緣電阻和相間絕緣電阻值，將數(shù)據(jù)填入表絕緣電阻值，將數(shù)據(jù)填入表3-1-2 中。中。 測量絕緣電阻時，對額定電壓為測量絕緣電阻時，對額定電壓為 1000V及以

52、下的電動機用及以下的電動機用 1000V兆歐表；對兆歐表；對 1000V以上電壓的電動機用以上電壓的電動機用 2500V兆歐表。兆歐表。 將兆歐表放在水平位置將兆歐表放在水平位置, 空搖兆歐表手柄，指針應(yīng)該指到空搖兆歐表手柄，指針應(yīng)該指到0處，再處，再慢慢搖動手柄，使慢慢搖動手柄，使 L和和 E兩接線樁輸出線瞬時短接，指針應(yīng)迅速指零。兩接線樁輸出線瞬時短接，指針應(yīng)迅速指零。注意在搖動手柄時不得讓注意在搖動手柄時不得讓 L和和 E短接時間過長，否則將損壞兆歐表。短接時間過長，否則將損壞兆歐表。 測量相間絕緣電阻時，把繞組一相接于兆歐表的測量相間絕緣電阻時，把繞組一相接于兆歐表的“地地”（“E”

53、或或“3 ”） 端子上，繞組另一相（剩余兩相中任意一相）接兆歐表的端子上，繞組另一相（剩余兩相中任意一相）接兆歐表的“線線”（ “ L”或或“”）上，依次測量相間絕緣電阻值，計入表）上，依次測量相間絕緣電阻值，計入表3-1-2 中。中。 測量相對地絕緣電阻時，把電動機外殼接地螺栓接于兆歐表的測量相對地絕緣電阻時，把電動機外殼接地螺栓接于兆歐表的“地地”（“E” 或或“3 ”）端子上，繞組的一相（三相中任意一相）接兆歐表的）端子上，繞組的一相（三相中任意一相）接兆歐表的“線線”（ “ L”或或“”）上，依次測量相對地絕緣電阻值，計入表）上，依次測量相對地絕緣電阻值，計入表3-1-2 中中。任務(wù)3

54、.1 之【任務(wù)實施】【任務(wù)實施】電機控制與維修表表3-1-2 三相定子繞組的絕緣電阻測試記錄表三相定子繞組的絕緣電阻測試記錄表 相間絕緣電阻（RL）/M對地絕緣電阻（RE）/MU相與V相V相與W相W相與U相U相對地V相對地W相對地3.實施內(nèi)容與步驟：實施內(nèi)容與步驟：（2）檢測三相異步電動機絕緣電阻）檢測三相異步電動機絕緣電阻，用兆歐表測量定子三相繞組的，用兆歐表測量定子三相繞組的對地絕緣電阻和相間絕緣電阻值，將數(shù)據(jù)填入表對地絕緣電阻和相間絕緣電阻值，將數(shù)據(jù)填入表3-1-2 中。中。以恒定速度（約以恒定速度（約 120r/min）轉(zhuǎn)動兆歐表）轉(zhuǎn)動兆歐表手柄，兆歐表指針逐漸上手柄，兆歐表指針逐漸上

55、升，待指針擺動基本穩(wěn)定后記錄絕緣電阻值。升，待指針擺動基本穩(wěn)定后記錄絕緣電阻值。任務(wù)3.1 之【任務(wù)實施】【任務(wù)實施】電機控制與維修3.實施內(nèi)容與步驟：實施內(nèi)容與步驟：（2）檢測三相異步電動機絕緣電阻，用兆歐表測量定子三相繞組的對地）檢測三相異步電動機絕緣電阻，用兆歐表測量定子三相繞組的對地絕緣電阻和相間絕緣電阻值，將數(shù)據(jù)填入絕緣電阻和相間絕緣電阻值，將數(shù)據(jù)填入表表3-1-2 中。中。 測試絕緣電阻注意事項：測試絕緣電阻注意事項： a）兆歐表應(yīng)放在靠近電纜而平穩(wěn)的地方，測試前還必須做兆歐表短）兆歐表應(yīng)放在靠近電纜而平穩(wěn)的地方，測試前還必須做兆歐表短路和開路試驗。路和開路試驗。 b）兆歐表的引出

56、線不能靠在一起，接線端過長時必須用絕緣良好的）兆歐表的引出線不能靠在一起，接線端過長時必須用絕緣良好的支持物固定。支持物固定。 c）轉(zhuǎn)動兆歐表的速度應(yīng)盡可能保持恒定，并維持均勻轉(zhuǎn)速，不應(yīng)低）轉(zhuǎn)動兆歐表的速度應(yīng)盡可能保持恒定，并維持均勻轉(zhuǎn)速，不應(yīng)低于額定值的于額定值的80%。 d）檢查被測電氣設(shè)備和電路，看是否已全部切斷電源。絕對不允許）檢查被測電氣設(shè)備和電路，看是否已全部切斷電源。絕對不允許設(shè)備和線路帶電時用兆歐表去測量。設(shè)備和線路帶電時用兆歐表去測量。 e）測量前，應(yīng)對設(shè)備和線路先行放電，以免設(shè)備或線路的電容放電）測量前，應(yīng)對設(shè)備和線路先行放電，以免設(shè)備或線路的電容放電危及人身安全和損壞兆歐

57、表，這樣還可以減少測量誤差，同時注意將被危及人身安全和損壞兆歐表，這樣還可以減少測量誤差，同時注意將被測試點擦拭干凈。測試點擦拭干凈。 f）兆歐表未停止轉(zhuǎn)動以前，切勿用手去觸及設(shè)備的測量部分或兆歐）兆歐表未停止轉(zhuǎn)動以前，切勿用手去觸及設(shè)備的測量部分或兆歐表接線樁。拆線時也不可直接去觸及引線的裸露部分。表接線樁。拆線時也不可直接去觸及引線的裸露部分。任務(wù)3.1 之【任務(wù)實施】【任務(wù)實施】電機控制與維修任務(wù)3.1 認(rèn)識三相異步電動機【學(xué)習(xí)小結(jié)】【學(xué)習(xí)小結(jié)】1.三相異步電動機按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可分為鼠籠型異步電動機和繞線型異步電三相異步電動機按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可分為鼠籠型異步電動機和繞線型異步電動機兩大類。動機兩大

58、類。2.三相異步電動機工作原理：三相對稱繞組，通入三相對稱電流，就會三相異步電動機工作原理：三相對稱繞組，通入三相對稱電流，就會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體里產(chǎn)生感應(yīng)電流；轉(zhuǎn)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體里產(chǎn)生感應(yīng)電流；轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場里受到力的作用，轉(zhuǎn)子便隨著旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)起來。子載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場里受到力的作用，轉(zhuǎn)子便隨著旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)起來。旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速為旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速為 n1，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 n，n 總小于總小于 n1，所以稱為異步電動機。，所以稱為異步電動機。 如果改變定子三相繞組中電流的相序，將會改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向，如果改變定子三相繞組中

59、電流的相序，將會改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向，電動機的旋轉(zhuǎn)方向也將會隨之改變。電動機的旋轉(zhuǎn)方向也將會隨之改變。3.旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速 n1與定子繞組通入三相交流電的頻率與定子繞組通入三相交流電的頻率 f 以及定子旋轉(zhuǎn)以及定子旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)磁場的磁極對數(shù) p 有關(guān)。當(dāng)交流電的頻率有關(guān)。當(dāng)交流電的頻率 f 確定時，確定時，n1與與 p的關(guān)系如表的關(guān)系如表3-1-3所示。所示。表表3-1-3 n1與與p 的關(guān)系的關(guān)系磁極對數(shù) p123456同步轉(zhuǎn)速n1（r/min）300015001000750600500電機控制與維修任務(wù)3.1 之【學(xué)習(xí)小結(jié)】【學(xué)習(xí)小結(jié)】4.旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速 n1

60、與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 之差與同步轉(zhuǎn)速之差與同步轉(zhuǎn)速 n1之比稱為之比稱為異步電動機的轉(zhuǎn)差率異步電動機的轉(zhuǎn)差率s， 11nnns 轉(zhuǎn)差率是異步電動機的一個基本參數(shù)。當(dāng)異步電動機處轉(zhuǎn)差率是異步電動機的一個基本參數(shù)。當(dāng)異步電動機處于電動狀態(tài)運行時，電磁轉(zhuǎn)矩于電動狀態(tài)運行時，電磁轉(zhuǎn)矩 T 和轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速 n 同向。轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)同向。轉(zhuǎn)子尚未轉(zhuǎn)動時，動時，n = 0，s =（n10）/ n1= 1；當(dāng)；當(dāng) n =n1時，時，s =（n1n）/n1=0，可知異步電動機處于電動狀態(tài)時，轉(zhuǎn)差率的變化范圍，可知異步電動機處于電動狀態(tài)時，轉(zhuǎn)差率的變化范圍總在總在 0 和和 1 之間，即之間，即0s1。電機控制與維

61、修5.電動機銘牌上注明這臺三相異步電動機的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，電動機銘牌上注明這臺三相異步電動機的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，是選擇、安裝、使用和修理三相異步電動機的重要依據(jù)。是選擇、安裝、使用和修理三相異步電動機的重要依據(jù)。三相異步電動機的主要技術(shù)數(shù)據(jù)有：額定功率三相異步電動機的主要技術(shù)數(shù)據(jù)有：額定功率 PN 、額定電壓、額定電壓UN、額定電流、額定電流 IN、額定頻率、額定頻率 fN、額定轉(zhuǎn)速、額定轉(zhuǎn)速 nN、額定功率因數(shù)、額定功率因數(shù)cosN以及接線方法等。注意到額定功率以及接線方法等。注意到額定功率 PN 、額定電壓、額定電壓 UN、額定電流額定電流 IN、額定功率因數(shù)、額定功率因數(shù) cosN之間的關(guān)系為

62、：之間的關(guān)系為：6.三相異步電動機的機械特性是指在一定條件下，電動機的三相異步電動機的機械特性是指在一定條件下，電動機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，即即n = f（T）。（1）機械特性曲線可劃分為穩(wěn)定運行區(qū)和不穩(wěn)定運行區(qū)；）機械特性曲線可劃分為穩(wěn)定運行區(qū)和不穩(wěn)定運行區(qū)；（2）機械特性曲線上可體現(xiàn)三個重要轉(zhuǎn)矩：）機械特性曲線上可體現(xiàn)三個重要轉(zhuǎn)矩：NNNcosIU3P任務(wù)3.1 之【學(xué)習(xí)小結(jié)】【學(xué)習(xí)小結(jié)】電機控制與維修6.n = f（T）。（2）機械特性曲線上可體現(xiàn)三個重要轉(zhuǎn)矩：）機械特性曲線上可體現(xiàn)三個重要轉(zhuǎn)矩： 額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩TN 額定轉(zhuǎn)矩是電動機在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速額定

63、轉(zhuǎn)矩是電動機在額定電壓下，以額定轉(zhuǎn)速運行，輸出額定功率時，其軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。運行，輸出額定功率時，其軸上輸出的轉(zhuǎn)矩。 nPnPTN9550602 最大轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩Tm Tm是電動機能夠提供的極限轉(zhuǎn)矩，描述了電是電動機能夠提供的極限轉(zhuǎn)矩，描述了電動機允許的瞬時過載能力。通常用最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比動機允許的瞬時過載能力。通常用最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值值 Tm / TN 來表示，稱為過載能力來表示，稱為過載能力m。 NmmTT一般三相異步電動機的過載能力為一般三相異步電動機的過載能力為 1.82.2。任務(wù)3.1 之【學(xué)習(xí)小結(jié)】【學(xué)習(xí)小結(jié)】電機控制與維修6.n = f（T）。（2）機械特性曲線上可體

64、現(xiàn)三個重要轉(zhuǎn)矩：）機械特性曲線上可體現(xiàn)三個重要轉(zhuǎn)矩： 起動轉(zhuǎn)矩起動轉(zhuǎn)矩 Tst 電動機在接通電源被起動的最初瞬間，電動機在接通電源被起動的最初瞬間，n =0，s =1，這時的轉(zhuǎn)矩稱為起動轉(zhuǎn)矩，這時的轉(zhuǎn)矩稱為起動轉(zhuǎn)矩 Tst。異步電動機的起。異步電動機的起動能力通常用起動轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值動能力通常用起動轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值 Tst / TN 來表示，來表示，稱為起動能力稱為起動能力st，即，即NststTT 7.三相異步電動機的檢測通常由空載試驗和短路試驗。三相異步電動機的檢測通常由空載試驗和短路試驗。 任務(wù)3.1 之【學(xué)習(xí)小結(jié)】【學(xué)習(xí)小結(jié)】電機控制與維修任務(wù)3.1 認(rèn)識三相異步電動機【自我

65、評估】【自我評估】3.1-1 三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)有哪幾部分？三相異步電動機的基本結(jié)構(gòu)有哪幾部分？3.1-2 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向取決于什么？如何改變旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向取決于什么？如何改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向？的旋轉(zhuǎn)方向？3.1-3 異步電動機為什么稱異步電動機為什么稱 “異步異步” ？3.1-4 一臺三相異步電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為一臺三相異步電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為 720 r/min，電源頻率為，電源頻率為50Hz，求此時的轉(zhuǎn)差率。，求此時的轉(zhuǎn)差率。3.1-5 某臺三相籠型異步電動機，某臺三相籠型異步電動機，額定功率額定功率 PN = 20kW，額定轉(zhuǎn)速，額定轉(zhuǎn)速 nN = 970

66、r/min，過載系數(shù)，過載系數(shù) m = 2.0，起動系數(shù)，起動系數(shù)st = 1.8，求該電動機的，求該電動機的額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩 TN、最大轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩 Tm 和起動轉(zhuǎn)矩和起動轉(zhuǎn)矩 Tst。3.1-6 已知一臺異步電動機的額定轉(zhuǎn)速為已知一臺異步電動機的額定轉(zhuǎn)速為 1470 r/min，額定功率為，額定功率為 30 kW，過載系數(shù)，過載系數(shù)m 為為 2.2，起動系數(shù)，起動系數(shù)st 為為 2.0，試大致畫出這臺電動，試大致畫出這臺電動機的機械特性機的機械特性。電機控制與維修表表3-1-4 任務(wù)任務(wù)3.1綜合評價表綜合評價表任務(wù)3.1 認(rèn)識三相異步電動機【評價標(biāo)準(zhǔn)】【評價標(biāo)準(zhǔn)】項目項目內(nèi)容內(nèi)容配分配分考核要求考核要求扣分標(biāo)準(zhǔn)扣分標(biāo)準(zhǔn)得分得分實訓(xùn)態(tài)度1.實訓(xùn)的積極性；2.安全操作規(guī)程地遵守情況；3.紀(jì)律遵守情況；30積極參加實訓(xùn)，遵守安全操作規(guī)程和勞動紀(jì)律，有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神違反操作規(guī)程扣20分；不遵守勞動紀(jì)律扣10分；技能訓(xùn)練報告不符合要求扣10分三相異步電動機觀察觀察異步電動機結(jié)構(gòu)特點，記錄銘牌參數(shù)20觀察認(rèn)真，記錄完整觀察不認(rèn)真扣10分；記錄不完整扣10分性能參數(shù)的測試1.絕緣電