第十一章 单相异步电动机及异步电机的其它运行方式

第十一章 单相异步电动机及异步电机的其它运行方式
第十一章 单相异步电动机及异步电机的其它运行方式

第十一章单相异步电动机及异步电机的其它运行方式

目录

第一节三相异步电动机在不对称电压下运行 (1)

第二节单相异步电动机 (6)

第三节异步发电机 (12)

第四节异步电机的制动运行 (14)

小结 (17)

思考题 (17)

习题 (18)

第一节三相异步电动机在不对称电压下运行

在实际运行中,三相异步电动机有时会遇到供电电源三相电压不对称的情况,这会给电机的正常运行带来影响。本节讨论三相电压不对称,而电机定子、转子绕组为对称时,三相异步电动机的运行性能。

一、不对称运行的分析方法

应用对称分量法是分析不对称问题十分方便而有效的方法。它是一个线性变换,把不对称三相电压分解为正序分量、负序分量和零序分量,分别计算各序系统的电流和转矩。基本分析方法与变压器的不对称运行分析类同,但是不同相序电流流经旋转的电机和静止的变压器有不同的影响,其等效电路的参数不同。

正序电压作用于定子绕组,便流过正序电流,建立正向旋转磁场,产生正向转矩,拖动转子与它同方向旋转,设转子转速为,则正序转差率

(11-1)负序电压作用于定子绕组,便流过负序电流,建立负向旋转磁场,它与转子旋转方向相反,负序转差率

(11-2)三相异步电机一般不接中线,则无零序电压,所以定子绕组也无零序电流。

正序和负序等效电路如图11-1所示。由于,故,这是与变压器根本不同之处。

当外施三相不对称电压,,为已知,则可求出电压的正序分量和负序分量;

,。由此,求得正、负序定子电流

(11-4) 三相定子电流

(11-5)正、负序转子电流,按式(9-43)得

(11-6)正、负序电磁功率

(11-7)正、负序电磁转矩

(11-8)由负序电流产生的转矩与正序电流产生的转矩方向相反,起制动作用。

合成转矩(11-9)

不对称电压下三相异步电动机的曲线如图11-2所示

图11-2 电压不对称时异步电动机的曲线

二、电压不对称对电机运行的影响

电动机运行时由于很小,因而,于是,则

(11-10)

式中-额定电压下起动电流,

由此可见,即使很小的负序电压,也会产生较大的负序电流。例如,那么

由式(11-5)可见,三相电流为正序电流和负序电流叠加,其结果会使其中某一相或二相电流很大,铜耗增大,效率降低,发热严重,长期过电流运行,绝缘将遭受损坏。

由式(11-9)可见,由于负序转矩的存在,使合成转矩小于正序转矩,导致电机的最大转矩和过载能力下降,起动转矩减小。因此三相异步电动机不允许长期在严重不对称电压下运行。

【例11-1】设有一三相异步电动机,4极,,,星形连接,额定转速,

,,,略去励磁电流。设双倍频率时,由于集肤效应转子绕组电阻将增加,试求:

(1)额定时电磁转矩和定子电流

(2)外电路有一相断线,设负载转矩保持不变,电机的转速和定子电流

图11-3 三相异步电动机一相断路

解:(1)每相电压

额定转差率

电磁转矩

定子电流

(2)如图11-3所示,相断线,列端点方程

(11-11)分解为对称分量,得

(11-12)流入b相电流分量

(11-13)

(11-14)

则(11-15)

又电磁转矩

由式(11-12),(11-13)求得

(11-16)代入数据

用试探法求得:

转速

定子电流。代入式(11-15)得

由此可见,正在运行的三相异步电动机,一相电源断电,将使转速有所下降,未断相电流急剧增大(算例中大近一倍),如未能及时发现,绕组将会过热而烧毁,实际上,三相异步电动机的损坏,不少是由此造成的。

第二节单相异步电动机

单相异步电动机是用单相交流电源供电,在只有单相交流电源的场所应用非常广泛,如家用电器、医疗器械,电动工具等。通常单相异步电机定子上有两相绕组,一为主绕组(或称工作绕组),一为辅助绕组(或称起动绕组),两绕组在空间有相位差,一般为90°电角度。转子为结构简单的笼型绕组,结构示意图如图11-4所示。

单相异步电动机与三相异步电动机主要不同在于:三相异步电动机的定、转子绕组,以及三相绕组的电压、电流一般都是对称的,工作时气隙磁场是圆形旋转磁场,而单相异步电动机的绕组以及绕组的电压,电流一般是不对称的,工作时气隙磁场是椭圆形旋转磁场。对于这样的不对称问题,常用的分析方法有:对称分量法、双旋转磁场理论和正交磁场理论等。本节采用对称分量法对单相电动机进行分析。

一、单相异步电动机的工作原理

首先分析辅助绕组开路的情况。这时仅主绕组有电流

应用对称分量法分解如下

(11-17)其中,组成正序系统,,组成负序系统,设转子的转向为自相转向相,则

(11-18)

代入式(11-17) 得

即(11-19)

相应的相量图如图11-5所示

电压正序分量和负序分量的平衡式为

(11-20)

式中,是电机正序阻抗和负序阻抗

(11-21)式(11-21)相应的等效电路图如图11-6所示,图中电源电压对应脉动磁动势,可分解为正序和负序电压和对应的正序和负序圆形旋转磁动势,其磁动势幅值相同,为脉动磁动势幅值的一半,如图7-8所示。因此,等效电路图11-6的正序阻抗和负序阻抗中的并不是定、转子的真实参数,其数值是相应真实参数的,转子对正序和负序旋转磁场的转差率分别为和。

(11-22)

正、负序转子电流

(11-23)正、负序电磁功率

(11-24) 总的电磁功率

(11-25) 正、负序电磁转矩

(11-26)

合成转矩(11-27)

单相异步电动机一相开路时的曲线如图11-7所示

以上分析了单相异步电动机只有一相绕组通电,另一相开路时的特性,主要特点:

(1)、此时起动转矩等于零。当转速为零,即时,,合成转矩,这说明单相电机仅有一个绕组工作是不能自行起动的。如果转子已经转动,电机只有一个绕组工作,此时,则,,电机能够继续运转。

(2)、由于负序转矩的存在,使电机的总转矩减少,当然最大转矩和过载能力均有所降低,转速有所减小,转子中的负序电流又增加了转子铜耗,负序磁场又增加了铁耗,因此单相异步电动机的效率较低,各种性能指标都低于三相异步电动机。

(3)、理想空载状态也达不到同步转速,当负载转矩为零时,转子电流不可能为零,单相电机转差率不为零。

单相电机往往采用两相电动机的结构形式,主绕组和辅助绕组通常它们在空间正交,相差电角度,其匝数、线径和匝数分布均不同,通入相位不同的两相电流,这两相绕组的磁动势为

(11-28)

电机内部合成磁动势

式中相绕组超前相绕组电角度;

相绕组的电流超前相绕组电流;

,为相和相绕组磁动势的最大值,。如果两绕组的磁动势大小相等,相位移角电角度,

即(11-29)

将式(11-29)代入(11-28)得

(11-30)

合成磁动势(11-31)

由此可见,此时电机气隙磁场是一个圆形旋转磁动势,如同对称的三相异步电机一样。

通常式(11-29)中两个等式不会同时成立,两个绕组产生的合成磁动势为椭圆形旋转磁动势,此时的起动性能和运行性能均比圆形旋转磁动势时差。

二、单相异步电动机的起动方法和类型

根据起动方法和运行方式不同,单相异步电动机可分为以下几种类型。

(一)电容电动机

电容电动机是将主绕组固定接单相电源,辅助绕组串联电容器后接单相电源,电容的作用使主、辅助绕组电流不同相,合理选择电容器和主辅绕组匝数,使起动或额定运行时气隙磁场接近圆形旋转磁场,因而有较高的起动转矩或较好的运行性能。根据电容器的不同串接方式电容电动机又可分为下面三种。

1、单相电容运转异步电动机

单相电容运转异步电动机是将电容器固定接在辅助绕组回路中而构成两相异步电动机,其接线如11-8(a)所示。图中主绕组电流总是滞后于电压一个角度,辅助

绕组中串电容器,当容抗大于绕组自身感抗,将超前一个角度,电容器选择适当,

可以使超前,如图11-8(b)所示,合理配置有关参数,还能获得圆形旋转磁场。由于和的大小和夹角都随电机的运行状态而变化,因此电机内部旋转磁场的椭圆度也随之变化,一般电容运转电机设计成额定负载时为接近圆形旋转磁场,因此运行性能大为改善,效率、功率因数和过载能力都比其它单相电机高,接近三相异步电动机,但是起动时只能是一个椭圆度比较差的旋转磁场,起动转矩比较小。同样空载运行也因为负序磁场的增大,使电机空载电流大,损耗大,温升增高。该类电机额定时有较高的效率,功率因数,工作可靠,使用方便适用各类空载或轻载起动的负载。

2、单相电容起动异步电动机

为了有较高的起动转矩,使气隙磁场在起动时接近圆形旋转磁场,必定加大辅助绕组回路中的电容器和调整辅助绕组的参数,但是这样的参数对于长期绕组运行显然是不合理的,因而在辅助绕组回路中加一个离心开关起动时闭合,当转速达到时,在离心力的作用下,的常闭触点断开,自动切断辅助电路,正常运转时电机只有主绕组通电工作,运行性能较差。接线图如图11-9所示

3、单相双值电容异步电动机

该类电机在辅助绕组回路中串接两个并联的电容器,运行电容固定接入辅助绕组电路,起动电容在起动时接入,同样用离心开关,待电机转速上升到一定数值,自动切断起动电容,因此该类电机有较好的起动性能,又有较好的运行性能,是一种性能优良的单相异步电动机,但结构比较复杂。其接线图如图11-10所示

(二)单相电阻起动异步电动机

电容起动电机是一种用电容分相,使和之间有相位位移,其实用其它方法也可以分相,如用电阻分相,即在辅助绕组中串电阻或增大辅助绕组的电阻,使辅助回路中电阻对电抗比值较大,落后角度较小,而主绕组的电阻对电抗比值较小,落后角度较大,这样

和之间的有一定相位差,形成两相电流如图11-11所示,由此产生椭圆形旋转磁场,同样能有一定的起动转矩,与电容起动相比,由于和夹角较小,总小于,两相阻抗也不等,不可能获得圆形旋转磁动势,因此起动性能较差,起动转矩较小,起动电流较大。该类电机结构较简单,省去了起动电容器,可使用在起动转矩要求较低的场合。

三、罩极电动机

单相异步电动机常用的起动方法有裂相起动和罩极起动。以上介绍的均为裂相起动,定子上有两相绕组,两相绕组流过的电流不同相,而形成一个椭圆形旋转磁场,产生一定起动转矩。罩极电动机是罩极起动方法,其定子大多为凸极式,在极上只有一套工作绕组,直接与单相交流电源相接,在极靴的一边开有一个小槽,槽中套有一短路铜环,称为罩极绕组,罩极绕

组所环绕的铁芯面积约占整个磁极的左右。转子绕组为鼠笼绕组。结构如图11-12所示。

当工作绕组接通电源后,便建立交变磁场,其中一部分磁通穿过短路环极面,另一部分不穿过短路环极面,穿过短路环的那部分磁通将在短路环中产生磁感应电动势和感应电流,在被罩极部分产生磁通,和同相,通过磁极被罩部分的合成磁通为

(11-32)图11-12(b)中,是磁通在短路环中的感应电动势,故滞后以,又滞后

一个角度。这样不穿过短路环极面的磁通和穿过短路环极面的合成磁通之间时间上有相位差,超前,在空间分布上它们也是不同相的,因此,电机气隙的合成磁场是椭圆形旋转磁场,旋转方向从磁通超前和转向滞后相,即从未罩极部分转向罩极部分,由此产生一定的起动转矩。该类电机起动转矩较小,效率较低,但由于结构简单,造价低廉,适用于小功率且起动转矩无较高要求的设备中,如小型风扇等。

第三节异步发电机

异步电机主要作电动机运行,也可以作发电机状态和制动状态运行。

一、基本分析方法

如用一原动机拖动异步电机转子使其顺着旋转磁场方向旋转,且转速大于同步转速,,具有负值,这时异步电机处于发电机运行。

根据第九章异步电机基本方程式,等效电路和相量图的分析,发电机状态转差率应

取负值,等效电路图仍与图9-9有相同形式,由于,转子电流的有功分量应与

反相,无功分量仍为感性,即滞后于,相量的实际方向应与相量反相,其余相量画法与电动机相量图画法一致,如图 11-13所示。

由相量图可以看出,在发电机运行状态,定子电流与电压间相位差,即功率因数角,

为负值,这意味者电机向电网输出有功功率。对于无功功率来讲,与电动机状态一样,仍由电网供给感性无功功率。

二、异步发电机的运行方式

1、异步发电机与电网并联

异步发电机接在电网运行时,定子电压和频率取决于电网电压和频率,与电机的转速无关。当原动机输入机械功率增加,转速增大,转差率增大,发电机输出有功功率也增大。对于无功功率,该类电机的励磁电流由电网提供,一般励磁电流可以为左右,所以增加了电网的无功负担,这个缺点比较突出。但是这种电机结构简单,运行可靠,且并网手续方便,只需注意转速略大于同步转速,即可投入电网。

2、异步发电机单机运行

异步发电机如果不与电网并联而是与负载直接相联,其励磁电流需要由并联在端点上的电容器供给。参见图11-14,曲线1表示异步单机的空载特性,是一条饱和的曲线,曲线2是电容器的特性曲线,它是一条直线,其斜率决定于容抗,其电压建起过程如下:异步发电机最初只有很小的剩磁电压,该电压加在电容器上产生相应的电容电流,该电流又流经电机绕组,从而增加电机磁场,使电压上升,随着电压增大,电容器电流又会

增大,相互激励直到曲线1和曲线2的交点,即为稳定运行点。显然,电压的大小与空载特性,转速及电容器有关,电容大,则电容线的斜率变小,交点上升,发电机的电压

升高;如电容过小,两曲线无明确交点,电机无法正常工作,空载时临界电容值可用以下方法估算:

(11-33)

因为,由此求得

(11-34)

式中、是异步电机的电抗参数,可由空载试验求得。

外接电容器的电容应大于临界电容值,外接电容器通常为三角形连接,是为了节省投资,如星形连接,则电容量为三角形连接的三倍。这样增大了电容器的电容值。

单机运行与并网运行不同,欲保持其电压和频率恒定,随着负载的变化,必须相应调节转速和电容。例如,有功负载增加,转差率增大,要维持不变,,必

须增大原动机的输入功率,提高转速,否则会使下降,还会导致端电压下降;又如,负载感性电流增大,必须加大电容量,才能维持电压不变。这样调节比较困难,给使用带来不便,也较难保证电压和频率不变。因此单机运行只适用于供电系统无法达到的,且供电质量要求不太高的边远地区。

第四节异步电机的制动运行

制动运行是异步电机的又一种运行方式,本节介绍制动的原理和方法。制动是生产机械对电机所提出的特殊要求。例如:快速停车,或正转迅速变成反转,或其它制动状态,又如,当

电车下坡时,为了安全行车限制转速在一定范围内;当起重机械下放重物时,为使重物能匀速下降也需制动。

异步电动机的制动可用采用机械的方法,也可采用电磁的方法,常用的电磁制动方法有:①能耗制动;②回馈制动;③反接制动;④正接制动等。兹分别简述如下:

一、反接制动

异步电机运行时,如果转子的转向与气隙旋转磁场的转向相反的话,即转差率,这种运行状态为反接制动。实现反接制动可以在电动机运转时利用换接开关改变定子电流的相序,使旋转磁场的转向倒转,而转子的转向由于机械惯性不能立即改变,于是电机处于制动状态,使转子的转速迅速下降到零,如果电机继续通电,转子将接着反方向运转。如制动的目的是为了迅速停车,则当转速降至零后,立即切断电源。

异步电机反接制动时,,机械功率为,机械功率为负值表示异步电

机的机械功率是从转轴输入给电机。这时异步电机的电磁功率为,电磁功率为正值表示电机从电源吸收电功率,功率从定子传给转子。这样转子上消耗的功率为机械功率和电磁功率之和,即

(11-35) 由此可见,和都转变为转子的铜耗,因此定、转子电流很大,铜耗很大。若为绕线转子异步电动机,应在转子回路中串附加电阻,以限制电流,增加电磁制动转矩。

二、正接反转制动

正接反转制动是指定子接线保持原接法不变,如转子在外力推动下迫使反向旋转,这时电磁转矩是一制动转矩。这种制动方法主要用于绕线转子电机作起重用。当起动机械提升重物时,电机处于电动机状态,改变转子附加电阻可控制提升速度,附加电阻增加则转速下降,如图11-15所示稳定点从到点。如需重物悬空不动,则应继续增加附加电阻以改变机械特性,使电磁转矩与负载转矩相交与点,此时。如附加电阻继续增加超过某一数值后,电

机将会反转,如图中点,转差率,其功率关系与反接制动过程一样,电磁功率,机械功率;重物下降所产生的转矩是原动转矩,电磁转矩是制动转矩。电机处于制动状态,可用改变转子附加电阻的大小来控制电机的反向转速。

三、能耗制动

当正在运转中的电动机突然切断电源,由于转动部分的动能,将使转子继续旋转,直至所储藏的动能全部消耗完毕,电机才会停止转动。如不采取任何措施,动能只能消耗在运动所产生的风阻和轴承摩擦损耗上,这些损耗较小,电机需要较长时间才能停转。能耗制动是在电机断电后,立即在定子两相绕组通入直流励磁电流,产生制动转矩,使电机迅速停转。接线如图(11-16)所示。

能耗制动的工作原理如下,电动机定子绕组断电后,将其任意两个端点立即接上直流电流,使定子产生直流磁场,旋转着的转子切割静止的磁场产生感应电动势和感应电流,并与磁场相互作用,这时储藏在转子中的动能变成转子回路中的铜耗,很快消耗掉,达到迅速停车的目的。制动转矩与直流磁场,转子感应电流的大小有关,故能耗制动高速时效果较好,而低速时感应电流和电磁转矩均较小。改变定子直流励磁电流或绕线转子中串入电阻的大小,均可以调节制动转矩的大小。

四、回馈制动

回馈制动通常用以限制电机转速,当转子转速超过同步转速,则电磁转矩变为制动转矩,电机由原来电动机状态变为发电机状态运行,故又称发电机制动,这时电机的有功电流也将反向,从而制止了转速超过同步转速,等到转速低于同步转速时,结束制动状态,又回到电动机状态。例如,当电车下坡时,重力的作用使车速增大,一旦转速,这时电机的有功功率和电磁转矩方向都将倒转,从而制止了转速进一步增加。又如变极调速电机,当电机从高速极(少数极)变为低速极(多数极)时,同步转速相应降低了,而转子转速来不及降低,于是电机处于制动状态。

回馈制动过程中,电机的转速,,则机械功率,电磁功率,也就是说电机处于发电机状态,靠系统减少动能而向电机送入机械功率,并由转子向定子输送电磁功率,扣除有关损耗后,电动机向电网回馈电功率。

小结

本章以对称分量法分析三相异步电动机在不对称电压下的运行情况,着重讨论了负序阻抗,负序磁场和负序电流的特性以及对电机性能的不良影响。从原理上看单相异步电动机可看成是一台特殊不对称情况下的三相异步电动机,因为它只需要单相交流电流,所以使用广泛,用量很大。同样可用对称分量法对其进行分析,因其不同程度存在负序分量,故性能比三相异步电动机要差,其突出的问题是起动,转子不动时单绕组流入交流电流,产生脉振磁场,合成起动转矩为零。单相电动机自起动的必要条件是定子空间分布的两相绕组中流入时间相位不同的两相电流,形成椭圆形旋转磁场。按其起动和运行时定子主辅绕组电流不同分相方法,形成不同类型的单相异步电动机,它们的性能也不尽相同,常用的有电容电动机,电阻起动电动机和罩极电动机等。

异步发电机是异步电机的另一种运行方法。基本分析方法与异步电动机相同,只是发电机状态转差率为负值。它将原动机输入的机械功率转换为电功率,输出有功电功率,但是无功功率仍由系统或电容器提供,以建立气隙磁场,这时异步发电机的一个明显缺点。异步发电机可并网运行,也可单机运行,单机运行时电压建起,以及负载运行都与转速和辅助电容有关,负载变化时如何保持发电机的端电压和频率不变,调节比较困难。

制动是生产机械对异步电机提出的特殊要求,也是异步电机的又一种运行状态。制动运行时异步电动机的电磁转矩与转速的方向相反,电动机将吸收转轴上的动能转换成电能。为适应不同的生产机械所提出的不同要求,异步电动机常用的制动方法有:反接制动,正接反转制动,能耗制动和回馈制动等。

思考题

11-1 三相异步电动机在不对称电压下运行时,正序阻抗和负序阻抗有何不同?在什么情况下正序阻抗和负序阻抗相等?

11-2 为什么三相异步电动机不宜长期运行于三相不对称电压?

11-3 三相笼型异步电动机能否改接成由单相电源供电,画出接线图。改接后能否保持原三相电动机的输出功率不变,为什么?

11-4 单相异步电动机一相工作时,为什么没有起动转矩?在起动以后,为什么又有运行转矩?

11-5比较单相异步电动机和三相异步电动机的曲线,着重就以下各点进行比较:(1)当时的转矩;

(2)当时的转矩;

(3)最大转矩及临界转差率;

(4)相同负载转矩时的转差率;

(5)当时的转矩。

11-6 怎样改变单相电容电动机的旋转方向?罩极式电动机的旋转方向能否改变?为什么?

11-7 单相电容运转电动机电容器的焊头脱落(开路),电动机能否自行起动?为什么?罩极电动机能否自行起动?为什么?罩极电动机定子上的短路铜环开断,电动机能否自行起动?为什么?

11-8 异步发电机单机运行时负载变化,如何保持发电机的电压和频率稳定。

11-9 简单描述三相异步发电机单机运行时电压建起过程。

11-10 三相异步电动机运行于回馈制动状态时,是否可以把电机定子出线端从接在电源上改变接在负载电阻上?

习题

11-1 设有一台三相异步电动机,50HZ,6极,380V,星形连接,其参数:,

,,。接在380V电网上作异步发电机运行,当转速为1050时,试求:该机的输出电流,输出的有功功率和无功功率。

解:当转速为1050时,等效电路如图11-17

设以为参考轴,把电流的正方向取作输出,则输出电流为

超前,表示输出电流的无功分量是电容性电流,,间夹角小于,其有功分量是正值,故:发电机输出的有功功率

发电机输出的无功功率(容性)

11-2 设上题11-1的发电机不接至电网,而接至三角形连接的电容器组供给励磁电流,其它数值不变,求电容器组的电容值。

11-3 设题11-1的发电机,当转速为1030时,试求:该机的输出的有功功率和无功功率。

11-4 有一台三相异步电动机,4极,,380V,三角形连接,其参数:,

,当电源一相断电,此时转速为1425,试求(不计励磁电流):(1)线电流及各相电流:

(2)电磁转矩

11-5 设题11-4的三相异步电动机额定转速为1470r/min,试求:额定转矩为多少?若电源一相断电,设负载转矩保持不变,转速将如何变化?

11-6 参见图11-18,三相异步电动机接成两相短路单相运行,试用对称分量法推导出各相电流和电磁转矩的表达式。试问相,相中的电流是否相同。

11-7 有一台单相异步电动机,110V,4极,,其定、转子绕组的参数如下:,

,,,空载损耗,额定转速

,试求:

(1)额定电流;

(2)额定转矩;

(3)额定时输入功率,输出功率和效率。

解:(1)额定转差率

根据单相电机单相绕组运行的等效电路,如图11-19所示,注意等效电路图参数。

正序阻抗

负序阻抗

总阻抗

额定输入电流

三相异步电动机的部分习题及答案

5.1 有一台四极三相异步电动机,电源电压的频率为50H Z ,满载时电动机的转差率为0.02求电动机的同步转速、转子转速和转子电流频率。 n 0=60f/p S=(n -n)/ n =60*50/2 0.02=(1500-n)/1500 =1500r/min n=1470r/min 电动机的同步转速1500r/min.转子转速1470 r/min, 转子电流频率.f 2=Sf 1 =0.02*50=1 H Z 5.2将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的两根对调,此电动机是否会反转?为什么? 如果将定子绕组接至电源的三相导线中的任意两根线对调,例如将B,C 两根线对调,即使B相遇C相绕组中电流的相位对调,此时A相绕组内的电流导前于C相绕组的电流2π/3因此旋转方向也将变为A-C-B向逆时针方向旋转,与未对调的旋转方向相反. 5.3 有一台三相异步电动机,其n N =1470r/min,电源频率为50H Z 。设在额定负载 下运行,试求: ①定子旋转磁场对定子的转速; 1500 r/min ②定子旋转磁场对转子的转速; 30 r/min ③转子旋转磁场对转子的转速; 30 r/min ④转子旋转磁场对定子的转速; 1500 r/min ⑤转子旋转磁场对定子旋转磁场的转速。 0 r/min 5.4当三相异步电动机的负载增加时,为什么定子电流会随转子电流的增加而增加?

因为负载增加n 减小,转子与旋转磁场间的相对转速( n0-n)增加,转子导体被磁感线切割的速度提高,于是转子的感应电动势增加,转子电流特增加,.定子的感应电动使因为转子的电流增加而变大,所以定子的电流也随之提高. 5.5 三相异步电动机带动一定的负载运行时,若电源电压降低了,此时电动机的转矩、电流及转速有无变化?如何变化? 若电源电压降低, 电动机的转矩减小, 电流也减小. 转速不变. 5.6 有一台三相异步电动机,其技术数据如下表所示。 试求:①线电压为380V 时,三相定子绕组应如何接法? ②求n 0,p,S N ,T N ,T st ,T max 和I st ; ③额定负载时电动机的输入功率是多少? ① 线电压为380V 时,三相定子绕组应为Y 型接法. ② T N =9.55P N /n N =9.55*3000/960=29.8Nm Tst/ T N =2 Tst=2*29.8=59.6 Nm T max / T N =2.0 T max =59.6 Nm I st /I N =6.5 I st =46.8A 一般n N =(0.94-0.98)n 0 n 0=n N /0.96=1000 r/min SN= (n 0-n N )/ n 0=(1000-960)/1000=0.04 P=60f/ n 0=60*50/1000=3 ③ η=P N /P 输入 P 输入=3/0.83=3.61 5.7 三相异步电动机正在运行时,转子突然被卡住,这时电动机的电流会如何变化?对电动机有何影响? 电动机的电流会迅速增加,如果时间稍长电机有可能会烧毁.

YBX3三相异步电动机样本

.. . . .. -2008佳木斯电动机股份有限公司技术文件 YBX3系列隔爆型高效率三相异步电动机 (机座号80~355) 产品样本 佳木斯电动机股份有限公司发布

YBX3系列隔爆型高效率三相异步电动机(机座号80~355)样本1 概述 YBX3系列隔爆型高效率三相异步电动机是我公司开发设计的全封闭自扇冷式高效率三相异步电动机。效率指标符合GB 18613-2006《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》中的“电动机节能评价值”中的1级效率的规定,并满足美国能源法规定的电动机应符合EPACT效率指标要求的规定。 本系列电动机符合国家标准GB 《爆炸性气体环境用电气设备第1部分:通用要求》和GB 《爆炸性气体环境用电气设备第2部分:隔爆型“d”》的规定。 本系列电动机制成隔爆型,适用于爆炸性气体环境中机械设备的电力驱动。分为I类和II类,I类:煤矿用电气设备,防爆标志为ExdI;II类:除煤矿外的其它爆炸性气体环境,防爆标志为ExdIIAT(1-4),ExdIIBT(1-4),ExdIICT(1-4),温度组别为T1、T2、T3、T4。 本系列电动机机座号范围为H80~H355,功率等级和安装尺寸符合GB/IEC 60072-1和GB/ IEC 60072-2标准的规定。 2 产品特点 YBX3系列电动机整体外观见图1。 图1 整体外观图 产品主要有以下特点: a) 电动机主接线盒位于机座的顶部,可以左右旋转满足用户不同出线方式的要求。 b)机座号H160及以上电机,可以根据用户需要提供定子测温装置、轴承测温装置、加热器、注排油装置。

c) 接线盒、机座、端盖和风罩的外形美观、样式新颖,并且有利于降噪和通风。 d) 电动机采用F级绝缘系统,温升按B级考核,从而延长电机的使用寿命。 e) 电动机工作制为S1,冷却方式为IC411,外壳防护等级为IP55。 f) 适用于各种应用场合,如:“W”、“TH”、“WTH”、“F1”、“F2”、“WF1”及“WF2”, 其中:W为户外防轻腐蚀;TH为湿热;WTH为户外湿热;F1为户内防中等防腐;F2为户内防强腐蚀;WF1为户外防中等腐蚀;WF2为户外防强腐蚀。 g) 优良的起动特性。 h) 电动机的高质量保证了很高的运行可靠性。 i) 高效、节能、安全、环保。 今天,任何一个购买新电动机或者希望对原有电动机进行大修的人,都应该仔细地计算一下:采用节能电动机是否更值得一般情况下采用节能电动机是明智的,因为它是降低电能费用最有效的措施。 在分析电动机的费用时—典型的运行时间是每年3000小时,共运行十年—购买、安装和服务、维护的费用全部加在一起,约为总费用的3%。运行费用几乎全部是电能费用,却超过总费用的97%。如果能够在电能费用上得到节约,那么,只要电动机在运行,你就是节约的。尽管电动机的购置费用较高,但可以在一年以内回收。然而上述计算不能单纯只看它的商业价值。电动机消耗了工业用电能的60%,一项研究表明,驱动系统的节约潜力—大约是每年—它相当于八个燃煤电站的出力;不仅如此,还要排放1100万吨的碳氧化物。这意味着,环境保护也受益于每台节能电动机。 YBX3系列电动机的效率平均比YB2系列电动机高出2%~3%,具体见图2,高出部分的效率节约的电能费用要远远超出所增加的费用。 图2 YBX3与YB2系列电动机效率对比值 以15kW-4P 电动机为例对YB2与YBX3原材料使用情况与节能情况进行对比分析,原材料的使用情况具体见表1。 表1 YB2和YBX3电动机原材料使用情况

(完整版)三相异步电动机练习题及答案.doc

1 电动机分为(交流电动机)(直流电动机),交流电动机分为(同步电动机)(异步电动机)异步电动机分为(三相电动机)(单相电动机) 2电动机主要部件是由(定子)和(转子)两大部分组成。此外,还有端盖、轴承、风扇等 部件。定子铁心:由内周有槽的(硅钢片)叠成三相绕组,机座:铸钢或铸铁。 3根据转子绕组结构的不同分为:(笼型转子转子)铁心槽内嵌有铸铝导条,(绕线型转子)转子铁心槽内嵌有三相绕组。 4笼型电机特点结构简单、价格低廉、工作可靠;(不能人为)改变电动机的机械特性。绕线 式转子电机特点结构复杂、价格较贵、维护工作量大;转子(外加电阻可人为改变)电动 机的机械特性。 5分析可知:三相电流产生的合成磁场是一(旋转的磁场),即:一个电流周期,旋转磁场在空 间转过(360°)旋转磁场的旋转方向取决于(三相电流的相序),任意调换两根电源进线则旋 转磁场(反转)。 6若定子每相绕组由两个线圈(串联),绕组的始端之间互差(60°),将形成(两对)磁 极的旋转磁场。旋转磁场的磁极对数与(三相绕组的排列)有关。旋转磁场的转速取决于磁 场的(极对数)。 p=1 时 (n0=60f 1)。旋转磁场转速n0 与(频率f1)和(极对数p)有关。 7 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为(转差率S)异步电动机运行中S=( 1--9)%。 8 一台三相异步电动机,其额定转速 n=1460 r/min ,电源频率 f1=50 Hz 。试求电动机在额定负载 下的转差率。 解:根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知:n0=1500 r/min ,即 s n0 n 100% 1500 1460 100% 2.7% n0 1500 9 定子感应电势频率 f 1 不等于转子感应电势频率 f 2。 10 电磁转矩公式 sR2 U 12 T K ) 2 R2 (sX 20 2 2 由公式可知 :1. T 与定子每相绕组电压 U 成(正比)。 U 1 ↓则 T↓ 。 2.当电源电压 U1 一定时, T 是 s 的函数 , 3. R2 的大小对T 有影响。绕线式异步电动机可外接电阻来改变(转子电阻R2 ),从而改变转距。 11 三个重要转矩:(1) ( 额定转矩 TN) 电动机在额定负载时的转矩(2) (最大转矩Tmax) 电机带动最大负载的能力,(3) ( 起动转矩Tst)电动机起动时的转矩。 12 如某普通机床的主轴电机(Y132M-4 型 ) 的额定功率为7.5kw, 额定转速为1440r/min, 则额定转矩为(T P N 9550 7 . 5 N . m )。 N 9550 49 . 7 n N 1440 13 转子轴上机械负载转矩T2 不能(大于 Tmax ),否则将造成堵转(停车 )。 过载系数 (能T m ax 一般三相异步电动机的过载系数为 1.8 ~ 2.2 T N 力 ) 14 K st T st 启动条件( Tst>TL )否则电动机不能启动,正常工作条 起动能力 T N 件:所带负载的转矩应为(TL

Y系列电机样本

Y系列三相异步电动机 Y SERIES T HREE P HASE INDUCT ION MOTOR 机座号80~315 功率0.55~200kW 工作制 S1 绝缘等级 B 适用于:一般场所和无特殊要求的机械,如金属切削机床、泵、风机、运 输机械、搅拌机、农业机械、食品机械等。 Applications:General purpose including cutting machines, pumps, fans, conveyors, machines tools of farm duty and food process. 特点:绝缘等级为B级,外壳防护等级为IP44。 Features:The insulation class is B; the protective class is IP44. 使用条件:海拔不超过1000m。环境温度随季节变化,但最高不超过+40℃, 最低不低于-15℃。 Circumstance For Use:The altitude not exceeding 1000m above sea level. The ambient temperature subject to seasonal variations but not exceeding 40℃and not less than -15℃. 性能数据Performance Data380V 50Hz

常用的安装结构型式,以及适用的机座号见下表 Conventional mounting type and suitable frame size are given in following table (with “√”) “√”表示可以制造生产的结构型式。 外形及安装尺寸 Dimensions mm B3 B5 B35

6、三相异步电机空载和堵转实验(精)

华北电力大学 电机学实验报告 实验名称 系别班级姓名学号同组人姓名实验台号日期教师成绩 一、实验目的 1、掌握三相异步电动机的空载、堵转的方法。 2、测定三相鼠笼式异步电动机的参数。 二、预习要点 1、异步电动机的等效电路有哪些参数?它们的物理意义是什么? 2、参数的测定方法。 三、实验项目 1、空载实验。 2、堵转实验。 四、实验方法 1、实验设备 屏上挂件排列顺序 D33、D32、D34-3、D31、D42、D51、D55-3 三相鼠笼式异步电机的组件编号为DJ16。 2、电桥法测定绕组直流电阻 用单臂电桥测量电阻时,应先将刻度盘旋到电桥大致平衡的位置。然后按下电池按钮,接通电源,等电桥中的电源达到稳定后,方可按下检流计按钮接入检流计。测量完毕,应先断开检流计,再断开电源,以免检流计受到冲击。数据记

录于表4-3中。 电桥法测定绕组直流电阻准确度及灵敏度高,并有直接读数的优点。表4-3 3、空载实验 1) 按图4-3接线。电机绕组为Δ接法(UN=220V),直接与测速发电机同轴联接,负载电机DJ23不接。 2) 把交流调压器调至电压最小位置,接通电源,逐渐升高电压,使电机起动旋转,观察电机旋转方向。并使电机旋转方向符合要求( 如转向不符合要求需调整相序时,必须切断电源)。 3) 保持电动机在额定电压下空载运行数分钟,使机械损耗达到稳定后再进行试验。 图4-3 三相鼠笼式异步电动机试验接线图 4) 调节电压由1.2倍额定电压开始逐渐降低电压,直至电流或功率显著增大为止。在这范围内读取空载电压、空载电流、空载功率。 5) 在测取空载实验数据时,在额定电压附近多测几点,共取数据7~9 组记录于表4-4中。 表4-4

三相异步电动机的机械特性习题

10.3 节 一、填空题 1、异步电动机的电磁转矩是由和共同作用产生的。 2、三相异步电动机最大电磁转矩的大小与转子电阻r2 值关,起动转矩的大小与转子电阻r2 关。 (填有无关系) 3、一台线式异步电动机带恒转矩负载运行,若电源电压下降,则电动机的旋转磁场转速,转差率,转速,最大电磁转矩,过载能力,电磁转矩。 4、若三相异步电动机的电源电压降为额定电压的0.8 倍,则该电动机的起动转矩T st =?T stN 。 5、一台频率为f1= 60Hz 的三相异步电动机,接在频率为50Hz 的电源上(电压不变),电动机的最大转矩为原来的,起动转矩变为原来的。 6、若异步电动机的漏抗增大,则其起动转矩,其最大转矩。 7、绕线式异步电动机转子串入适当的电阻,会使起动电流,起动转矩。 二、选择题 1、设计在f1= 50Hz 电源上运行的三相异步电动机现改为在电压相同频率为60Hz 的电网上,其电动机的()。 (A)T st 减小,T max 减小,I st 增大(B)T st 减小,T max 增大,I st 减小 (C)T st 减小,T max 减小,I st 减小(D)T st 增大,T max 增大,I st 增大 2、适当增加三相绕线式异步电动机转子电阻r2时,电动机的()。 (A)I st 减少, T st 增加, T max 不变, s m 增加(B)I st 增加, T st 增加, T max 不变, s m 增加 (C)I st 减少, T st 增加, T max 增大, s m 增加(D)I st 增加, T st 减少, T max 不变, s m 增加 3、一台运行于额定负载的三相异步电动机,当电源电压下降10%,稳定运行后,电机的电磁转矩()。(A)T em =T N (B)T em = 0.8T N (C)T em = 0.9T N (D)T em >T N 4、一台绕线式异步电动机,在恒定负载下,以转差率s 运行,当转子边串入电阻r = 2r2',测得转差率将为 ()(r 已折算到定子边)。 (A)等于原先的转差率s (B)三倍于原先的转差率s (C)两倍于原先的转差率s (D)无法确定 5、异步电动机的电磁转矩与( )。 (A)定子线电压的平方成正比;(B)定子线电压成正比; (C)定子相电压平方成反比;(D)定子相电压平方成正比。 6、一般电动机的最大转矩与额定转矩的比值叫过载系数,一般此值应( )。 (A)等于1 (B)小于1 (C)大于1 (D)等于0 三、问答题

实验一 三相异步电动机启停控制实验

实验一三相异步电动机启停控制实验 一、实验目的: 1.进一步学习和掌握接触器以及其它控制元器件的结构、工作原理和使用方法; 2.通过三相异步电动机的启、停控制电路的实验,进一步学习和掌握接触器控制电路的结构、工作原理。 二、实验内容及步骤: 图1-1为三相异步电动机的基本启停电路。电路的基本工作原理是:首先合上电源开关QF5 ,再按下“启动”按钮,KM5得电并自锁,主触头闭合,电动机得电运行。按下“停止”按钮,KM5失电,主触头断开,电动机失电停止。 实验步骤: 1.按图1-1完成控制电路的接线; 2.经老师检查认可后才可进行下面操作! 3.合上断路器QF5,观察电动机和接触器的工作状态; 4.按下操作控制面板上“启动”按钮,观察接触器和电动机的工作状态; 5.按下操作控制面板上“停止”按钮,观察接触器和电动机的工作状态。 6.当未合上断路器QF5时,进行4和5步操作,观察结果。 图 1-1 三相异步电动机基本启停控制 三.实验说明及注意事项 1.本实验中,主电路电压为380VAC,请注意安全。 四.实验用仪器工具 三相异步电动机 1台 断路器(QF5) 1个 接触器(KM5) 1个 按钮 2个 实验导线若干 五.实验前的准备 预习实验报告,复习教材的相关章节。 六.实验报告要求 1.记录实验中所用异步电动机的名牌数据; 2.弄清QF5型号和功能; 3.比较实验结果和电路工作原理的一致性;

4.说明6步的实验结果并分析原因。 七.思考题 1.控制回路的控制电压是多少? 2.接触器是交流接触器,还是直流接触器?接触器的工作电压是多少 3.如果将A点的连线改接在B点,电路是否能正常工作?为什么? 4.控制电路是怎样实现短路保护和过载保护的? 5.电动机为什么采用直接启动方法? 实验二三相异步电动机正反转控制实验 一、实验目的: 1.学习和掌握PLC的实际操作和使用方法; 2.学习和掌握利用PLC控制三相异步电动机正反转的方法。 二、实验内容及步骤: 本实验采用PLC对三相异步电动机进行正反转控制,其主电路和控制电路接线图分别为图2-1和图2-2 。图中:正向按钮接PLC的输入口X0,反向按钮接PLC的输入口X1,停止按钮接PLC 的输入口X2,KM5为正向接触器,KM6反向接触器。继电器KA5、KA6分别接于PLC的输出口Y33、Y34。 其基本工作原理为:合上QF1、QF5, PLC运行。当按下正向按钮,控制程序使Y33有效,继电器KA5线圈得电,其常开触点闭合,接触器KM5的线圈得电,主触头闭合,电动机正转;当按下反向按钮,控制程序使Y34有效,继电器KA6线圈得电,其常开触点闭合,接触器KM6的线圈得电,主触头闭合,电动机反转。 实验步骤: 1.在断电的情况下,学生按图2-1和图2-2接线(为安全起见,控制电路 的PLC外围继电器KA5、KA6以及接触器KM5、KM6输出线路已接好); 2.在老师检查合格后,接通断路器QF1、QF5 ; 3.运行PC机上的工具软件FX-WIN,输入PLC梯形图; 4.对梯形图进行编辑﹑指令代码转换等操作并将程序传至PLC; 5.运行PLC,操作控制面板上的相应开关及按钮,实现电动机的正反转控 制。在PC机上对运行状况进行监控,同时观察继电器KA5、KA6和接触器KM5 、KM6的动作及变化情况,调试并修改程序直至正确; 6.记录运行结果。

三相异步电动机绕组试题及答案

第五章 三相异步电动机绕组 一、填空(每空1分) 1. 一台50HZ 的三相电机通以60 HZ 的三相对称电流,并保持电流有效值不变,此时三相基波合成旋转磁势的幅值大小 ,转速 ,极数 。 答:不变,变大,不变。 2. ★单相绕组的基波磁势是 ,它可以分解成大小 ,转向 ,转速 的两个旋转磁势。 答:脉振磁势,相等,相反,相等。 3. 有一个三相双层叠绕组,2p=4, Z 1=36, 支路数a=1,那么极距τ= 槽,每极每相槽数q= ,槽距角α= ,分布因数1d k = ,18y =,节距因数1p k = ,绕组因数1w k = 。 答:9,3,20°,,, 4. ★若消除相电势中ν次谐波,在采用短距方法中,节距1y = τ,ν 次谐波磁势在定子绕组中感应电势的频率是 。 答:1,νν -1f 5. ★三相对称绕组通过三相对称电流,顺时针相序(a-b-c-a ),其中ia =10Sin(wt),当Ia=10A 时,三相基波合成磁势的幅值应位于 ;当Ia =-5A 时,其幅值位于 。 答:A 相绕组轴线处,B 相绕组轴线处。 6. ★将一台三相交流电机的三相绕组串联起来,通交流电,则合成磁势为 。 答:脉振磁势。 7. ★对称交流绕组通以正弦交流电时,υ次谐波磁势的转速为 。 答:1 n ν 8. 三相合成磁动势中的五次空间磁势谐波,在气隙空间以 基波旋转磁动势的转速旋转,转向与基波转向 ,在定子绕组中,感应电势的频率为 ,要消除它定子绕组节距1y = 。 答:1/5,相反,f 1,45τ 9. ★★设基波极距为τ,基波电势频率为f ,则同步电动机转子磁极磁场的3次谐波极距为 ; 在电枢绕组中所感应的电势频率为 ;如3次谐波相电势有效值为E 3,则线电势有效值为 ;同步电机三相电枢绕组中一相单独流过电流时,所产生的3次谐波磁势表达式为 。三相绕组流过对称三相电流时3次谐波磁势幅值为 。 答:3τ ,f,0,3F cos3cos x t φπωτ ,0

YGP电机样本

佳木斯电机股份有限公司企业标准 YGP系列辊道用变频调速 三相异步电动机样本 2007-11-16 发布2007-12-01 实施佳木斯电机股份有限公司发布

1概述 (1) 2选型指南 (1) 3现场应用条件 (1) 4结构特点 (2) 5技术数据表 (2) 6外形尺寸及安装尺寸 (5) 7现场安装时的接口尺寸 (8) 8派生产品 (8) 9订货须知 (8)

YGP系列辊道用变频调速三相异步电动机样本 1概述 1.1 该产品适用行业及所配的机械 YGP系列辊道用变频调速三相异步电动机是新一代高可靠性的变频用辊道电机,具有体积小、重量轻、性能好、使用可靠和维护方便的优点,其综合技术指标达到国际同类产品先进水平。 YGP系列辊道用变频调速三相异步电动机适用于频繁起制动、正反转、反接制动等恶劣条件下连续 或断续工作,具有较大的调速范围、过载能力和机械强度,是冶金工业辊道传送的变频电机,也可用于 其它类似机械设备上。 1.2 其它 YGP系列辊道用变频调速三相异步电动机的额定电压为380V ,可按照实际所需的转速范围确定 YGP电机的额定频率的最佳值,调速范围宽、振动小、噪声低,能与国内外各种变频装置相配套。变频范围从5-100HZ ;额定频率以下为恒转距调速,额定频率以上为恒功率调速,适用于V/F控制、转差角频率控制及矢量控制等控制方式。当用于矢量控制时,如用户需要如图1所示等效电路中的参数时,我 公司可单独提供,本样本不再列出。根据电机和变频器的不同选择和实际需要,可按图2所示Q1、Q2、Q3、Q4曲线进行不同的电压补偿,以满足在低频时输出恒转距的要求。 图2 2选型指南 3现场应用条件 3.1 海拔 不超过1000m。(如果在海拔超过1000m使用时,应按GB755的规定处理) 3.2 湿度 最湿月份的月平均最高相对湿度为95%,同时该月份平均最低温度不高于25C。

三相异步电动机练习题(ppt)

三相异步电动机例题 1.一台Y160M2—2三相异步电动机的额定数据如下:P N =15 kW, U N =380 V , =0.88, =88.2%,定子绕组为△连接。试求该电动机的额定电流和对应的相电流。 解: 2.有一台 Y 形连接的三相绕线转子异步电动机, U N =380 V, f N =50 Hz , n N =1400 r/min , 其参数 为r 1= =0.4 Ω, X1= =1 Ω, X m =40 Ω, 忽略r m , 已知定、转子有效匝数比为4。 (1) 求额定负载时的转差率 s N 和转子电流频率 f 2N ; (2) 根据近似等效电路求额定负载时的定子电流I 1、转子电流 I 2、励磁电流 I 0 和功率因数 。 3.有一台 Y 形连接的6极三相异步电动机 , P N =145 kW, U N =380 V , f N =50 Hz 。额定运行时p Cu2=3000 W , p m +p ad =2000 W, p Cu1+p Fe =5000 W, cos =0.8。试求: (1) 额定运行时的电磁功率P em 、额定转差率s N 、额定效率ηN 和额定电流I N 。 (2) 额定运行时的电磁转矩T 、额定转矩 T N 和空载阻转矩T 0 。N cos ?N η'2r '2X 1cos ? X U 2'1?

4.某三相异步电动机,定子电压的频率f1=50 Hz,极对数p=1,转差率s=0.015。求同步转速n0 ,转子转速n 和转子电流频率f2。 5.某三相异步电动机,p = 1,f1=50 Hz,s=0.02 ,P2=30KW, T0=0.51N.m. 求(1) n0 (2) n (3)输出转矩(4)电磁转矩. 6.某三相异步电动机,定子电压为380 V,三角形联结。当负载转矩为51.6 N · m 时,转子转速为740 r/min,效率为80%,功率因数为0.8。求:(1)输出功率;(2)输入功率;(3)定子线电流和相电流 7.

三相异步电动机实验

三相异步电动机实验操作书 一、实验目的 1.熟悉变频器的基本操作方法。 2.掌握三相异步电动机的变频调速方法。 二、实验内容 1.变频器使用说明 (1)变频器引出端子 主电路 R S T 电源输入三相~220V或单相~220V U V W 输出变频三相~220V PE 接地线 控制电路 5V 直流电源;FIN 频率设定 11-正转/停止指令;12-反转/停止指令 13-两种速度设定;14-四种速度设定 G 控制端地 外控使用 01-输出信号;COM-输出端地 (2)操作盘 A:显示器四位LED 显示内容:输出频率、设定频率、参数号、参数值、异常原因B:键盘 选择显示内容:监视、参数号、参数值 参数号状态下,3S (3)参数设定

按 按 闪亮 参数值或参数号 附四速表 实验中使用参数号 00:0速频率;01:1速频率 02:2速频率;03:3速频率 86:恢复出厂设定 2.实验步骤

电电 图3-2 (1 )按图3-2接线,三掷开关1S 、2S 先均放到中间位置。 (2)接通电源,开关1 S 放到最左边启动电机,顺时针旋转频率设定电位器 (变频器面板上黑色旋钮),观察现象。 (3)调整电位器使频率为30Hz 左右(变频器出厂设定电位器频率为0速频率)。 (4)开关1S 分别放到左、中、右,观察现象。 (5)1S 放到中间使电机停转,将1号参数修改为40,2号参数修改为20。 (6)1S 放到左边或右边启动电机,2S 分别放到左、中、右,观察现象。 (7)86参数使用:86参数,,,切断电源,等显示完全消失后,显示消失后,接通电源,恢复。 三、注意事项 1.变频器为日本松下变频器,单相或三相电源输入均为~220V ,故接线时先将一根接到三相电源的零线N 上,另一根接到三相电源的任意一根火线L 上,千万不可大意接到两根火线上,否则会损坏变频器!

三相异步电动机复习练习题..

三相异步电动机复习练习题 基本概念:了解三相异步电动机的基本结构,工作原理,理解转差率的概念;理解机械特性及铭牌数据的含义,正确理解额定转矩、最大转矩和起动转矩,以及过载系数和启动能力;掌握三相异步电动机起动和反转的方法。 分析依据和方法:掌握转速、转差率和同步转速三者之间关系,以及同步转速与磁极对数和电源频率之间的关系;掌握转矩的计算公式;会利用机械特性曲线作简单的定性分析;掌握额定转矩、最大转矩和起动转矩以及额定电流和起动电流的计算;能判断电动机能否起动;掌握降压起动时,起动转矩和起动电流的计算。 基本公式:转速、转差率和同步转速三者之间关系n n n s -= 0 同步转速与磁极对数和电源频率之间的关系p f n 1 060= 转矩与转速的关系2 9.55 P T n = 过载系数N T T max = λ,起动能力N st T T =,效率1 2P P =η Y-△降压起动?=st Y st T T 31 ,?=st Y st I I 3 1 自耦降压起动st st T U U T 21'1' )(=,st st I U U I 1 ' 1' = 一、填空题: 1.电动机是将 能转换为 能的设备。(电、机械) 2.三相异步电动机主要有 和 两部分组成。(定子、转子) 3.三相异步电动机的定子铁心是用薄的硅钢片叠装而成,它是定子的 路部分,其内表面冲有槽孔,用来嵌放 。(磁、定子绕组) 4.三相异步电动机的三相定子绕组是定子的 部分,空间位置相差1200 / P 。(电路) 5.三相异步电动机的转子有 式和 式两种形式。(鼠笼、绕线) 6.三相异步电动机的三相定子绕组通以 ,则会产生 。(三相交流电流、旋转磁场) 7.三相异步电动机旋转磁场的转速称为 同步转速,它与电源频率和 磁极对数 有关。 8.三相异步电动机旋转磁场的转向是由 决定的,运行中若旋转磁场的转向改变了,转子的转向 。(电源的相序、随之改变) 9.一台三相四极异步电动机,如果电源的频率f 1 =50Hz ,则定子旋转磁场每秒在空间转过 25 转。 10.三相异步电动机的转速取决于 、 和 电源频率 f 。(磁场极对数 P 、转差率 S )

YBX3三相异步电动机样本(单行本)

佳木斯电动机股份有限公司技术文件 YBX3系列隔爆型高效率三相异步电动机 (机座号80~355) 产品样本 佳木斯电动机股份有限公司发布

YBX3系列隔爆型高效率三相异步电动机(机座号80~355)样本 1 概述 YBX3系列隔爆型高效率三相异步电动机是我公司开发设计的全封闭自扇冷式高效率三相异步电动机。效率指标符合GB 18613-2006《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》中的“电动机节能评价值”中的1级效率的规定,并满足美国能源法规定的电动机应符合EPACT效率指标要求的规定。 本系列电动机符合国家标准GB 3836.1《爆炸性气体环境用电气设备第1部分:通用要求》和GB 3836.2《爆炸性气体环境用电气设备第2部分:隔爆型“d”》的规定。 本系列电动机制成隔爆型,适用于爆炸性气体环境中机械设备的电力驱动。分为I类和II类,I 类:煤矿用电气设备,防爆标志为ExdI;II类:除煤矿外的其它爆炸性气体环境,防爆标志为ExdIIAT (1-4),ExdIIBT(1-4),ExdIICT(1-4),温度组别为T1、T2、T3、T4。 本系列电动机机座号范围为H80~H355,功率等级和安装尺寸符合GB/T4772.1/IEC 60072-1和GB/T4772.2/ IEC 60072-2标准的规定。 2 产品特点 YBX3系列电动机整体外观见图1。 图1 整体外观图 产品主要有以下特点: a) 电动机主接线盒位于机座的顶部,可以左右旋转满足用户不同出线方式的要求。 b)机座号H160及以上电机,可以根据用户需要提供定子测温装置、轴承测温装置、加热器、注排油装置。 c) 接线盒、机座、端盖和风罩的外形美观、样式新颖,并且有利于降噪和通风。 d) 电动机采用F级绝缘系统,温升按B级考核,从而延长电机的使用寿命。 e) 电动机工作制为S1,冷却方式为IC411,外壳防护等级为IP55。 f) 适用于各种应用场合,如:“W”、“TH”、“WTH”、“F1”、“F2”、“WF1”及“WF2”, 其中:W为户外防轻腐蚀;TH为湿热;WTH为户外湿热;F1为户内防中等防腐;F2为户内防强腐蚀;WF1为户外防中等腐蚀;WF2为户外防强腐蚀。

三相异步电动机试题

电气专业培训考试 姓名部门分数 一、填空题:(5/题,共计50分) 1、三相异步电动机的转速取决于(磁场极对数 P)、(转差率 S)和(电源频率 f )。 2、三相异步电动机直接启动时,启动电流值可达到额定电流的(5~7)倍。 3、三相交流异步电动机旋转磁场的转向是由(电源的相序)决定的,运行中若旋转磁场的转向改变了,转子的转向(随之改变)。 4、三相负载接于三相供电线路上的原则是:若负载的额定电压等于电源线电压时,负载应作(Δ)联结;若负载的额定电压等于电源相电压时,负载应作(Y)联结。 5、对修理后的直流电机进行空载试验,其目的在于检查(各机械运转部分)是否正常,有无(过热、噪音、振动)现象。 6、整台电机一次更换半数以上的电刷之后,最好先以(1/4~1/2)的额定负载运行(12h) 以上,使电刷有较好配合之后再满载运行。 7 、异步电动机修理后的试验项目包括:(绕组对机壳及其相间绝缘电阻测定)、(绕组在冷却状态下直流电阻的测定)、(空载试验)、(绕组对机壳及其相互间绝缘的电机强度试验)。 8 、笼型转子断条修理方法有如下几种:(焊接法)、(冷接法)、(换条法)。 9 、绕线转子电动机的转子修复后一般应做(机械平衡)试验,以免电机运行时产生振动。 10、直流电动机的励磁方式可分为(他励)、(并励)、(串励)和(复励)。 二、简答题(每题10分,共计50分) 1、什么是反接制动? 答:当电动机带动生产机械运行时,为了迅速停止或反转,可将电源反接(任意两相对调),则电动机旋转磁场立即改变方向,从而也改变了转矩的方向。由于转距方向与转子受惯性作用而旋转的方向相反,故起制动作用。这种制动方法制劝迅速,但电能消耗大,另外制动转速降到零时,要迅速切断电源,否则会发生反向转动。 2、如何选用电动机的热继电器?其中现有两种接入方式是什么? 答:选择热继电器是根据电动机的额定电流,一般按 1.2 倍额定电流选择热元件的电流范围。然后选择热继电器的型号和元件电流等级。 一般热继电器安装可分为直接接入和间接接入两种。直接接入:热继电器和交流接触器组装在一起,热元件直接通过负载电流。间接接入:热继电器和电流互感器配合使用,其热元件通过电流互感器的二次电流。这种热继电器电流范围是根据通过电流互感器拆算到二次来选择的。 3、通常什么原因造成异步电动机空载电流过大? 答:原因是:( 1 )电源电压太高;( 2 )空气隙过大;( 3 )定子绕组匝数不够;( 4 )三角形、 Y 接线错误;( 5 )电机绝缘老化。 4、什么叫电动机的力矩特性或机械特性?什么叫硬特性?什么叫软特性? 答:电动机外加电压不变,转速随负载改变而变化的相互关系叫力矩特性或机械特性,如果负载变化时,转速变化很小的叫做硬特性,转速变化大的叫软特性。 5、绕线式异步电动机运转时,为什么转子绕组不能开路? 答:因为转子绕组开路,在转子回路中就不能产生感应电流,也就不会产生电磁转矩,转子不可能转动,所以绕线式电动机运转时,转子绕组不能开路。

第7章三相异步电动机复习练习题

第7章:三相异步电动机复习练习题 基本概念:了解三相异步电动机的基本结构,工作原理,理解转差率的概念;理解机械特性及铭牌数据的含义,正确理解额定转距、最大转距和起动转距,以及过载系数和启动能力;掌握三相异步电动机起动和反转的方法。 分析依据和方法:掌握转速、转差率和同步转速三者之间关系,以及同步转速与磁极对数和电源频率之间的关系;掌握转矩的计算公式;会利用机械特性曲线作简单的定性分析;掌握额定转距、最大转距和起动转距以及额定电流和起动电流的计算;能判断电动机能否起动;掌握降压起动时,起动转矩和起动电流的计算。 基本公式:转速、转差率和同步转速三者之间关系n n n s -=0 同步转速与磁极对数和电源频率之间的关系p f n 1060= 转矩与转速的关系n P T 29550= 转矩与转差率的关系2202221 2)(sX R U sR K T +=,2 1U T ∝ 过载系数N T T max =λ,起动能力N st T T =,效率1 2P P =η Y-△降压起动?=st Y st T T 31,?=st Y st I I 31 自耦降压起动st st T U U T 21'1')(=,st st I U U I 1 ' 1'= 一、填空题: 1.电动机是将 能转换为 能的设备。(电、机械) 2.三相异步电动机主要有 和 两部分组成。(定子、转子) 3.三相异步电动机的定子铁心是用薄的硅钢片叠装而成,它是定子的 路部分,其内表面冲有槽孔,用来嵌放 。(磁、定子绕组) 4.三相异步电动机的三相定子绕组是定子的 部分,空间位置相差1200 / P 。(电路) 5.三相异步电动机的转子有 式和 式两种形式。(鼠笼、绕线) 6.三相异步电动机的三相定子绕组通以 ,则会产生 。(三相交流电流、旋转磁场) 7.三相异步电动机旋转磁场的转速称为 同步转速,它与电源频率和 磁极对数 有关。 8.三相异步电动机旋转磁场的转向是由 决定的,运行中若旋转磁场的转向改变了,转子的转向 。(电源的相序、随之改变) 9.一台三相四极异步电动机,如果电源的频率f 1 =50Hz ,则定子旋转磁场每秒在空间转过 25 转。 10.三相异步电动机的转速取决于 、 和 电源频率 f 。(磁场极对数 P 、转差率 S )

三相异步电动机试题和答案解析

第四章 三相异步电动机 一、 填空(每空1分) 1. 如果感应电机运行时转差率为s ,则电磁功率,机械功率和转子铜耗之间的比例是 2:P :e Cu P p Ω= 。 答 s :s)(1:1- 2. ★当三相感应电动机定子绕组接于Hz 50的电源上作电动机运行时,定子电流的频率为 ,定子绕组感应电势的频率为 ,如转差率为s ,此时转子绕组感应电势的频率 ,转子电流的频率为 。 答 50Hz ,50Hz ,50sHz ,50sHz 3. 三相感应电动机,如使起动转矩到达最大,此时m s = ,转子总电阻值约为 。 答 1, σσ21X X '+ 4. ★感应电动机起动时,转差率=s ,此时转子电流2I 的值 , 2cos ? ,主磁通比,正常运行时要 ,因此起动转矩 。 答 1,很大,很小,小一些,不大 5. ★一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50,空载运行时转速为735转/分,此时转差率为 ,转子电势的频率为 。当转差率为0.04时,转子的转速为 ,转子的电势频率为 。 答 0.02,1Hz , 720r/min ,2Hz 6. 三相感应电动机空载时运行时,电机内损耗包括 , , ,和 ,电动机空载输入功率0P 与这些损耗相平衡。 答 定子铜耗,定子铁耗,机械损耗,附加损耗

7. 三相感应电机转速为n ,定子旋转磁场的转速为1n ,当1n n <时为 运行状态;当1n n >时为 运行状态;当n 与1n 反向时为 运行状态。 答 电动机, 发电机,电磁制动 8. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法有 , 。 答 转子串适当的电阻, 转子串频敏变阻器 9. ★从异步电机和同步电机的理论分析可知,同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要 ,其原因是 。 答 大,同步电机为双边励磁 10. ★一台频率为 160Hz f =的三相感应电动机,用在频率为Hz 50的电源上(电压不变),电动机的最大转矩为原来的 ,起动转矩变为原来的 。 答 265??? ??,2 65?? ? ?? 二、 选择(每题1分) 1. 绕线式三相感应电动机,转子串电阻起动时( )。 A 起动转矩增大,起动电流增大; B 起动转矩增大,起动电流减小; C 起动转矩增大,起动电流不变; D 起动转矩减小,起动电流增大。 答 B 2. 一台50Hz 三相感应电动机的转速为min /720r n =,该电机的级数和同步转速为 ( )。 A 4极,min /1500r ; B 6极,min /1000r ; C 8极,min /750r ; D 10极,min /600r 。 答 C 3. ★笼型三相感应电动机的额定状态转速下降%10,该电机转子电流产生的旋转磁动势

YKK系列高压三相异步电动机

实用文档 YKK系列高压三相异步电动机 产品样本 (机座号710~1000) 佳木斯电机股份有限公司发布

YKK系列高压三相异步电动机 产品样本 1 概述 YKK系列高压三相异步电动机是我公司采用国内外先进技术,结合我公司几十年生产高压电动机的实践经验而设计制造的优化系列产品,具有结构紧凑、重量轻、高效、节能、噪声低、振动小、可靠性高、使用寿命长、安装维护方便等优点。 该系列产品主要适用于石油、化工、煤炭、电站、冶金、交通运输、纺织、医药、粮食加工等行业中的风机、水泵、压缩机、破碎机、切屑机床、运输机械等通用机械设备或其它类似机械设备。 2 结构特点 电动机采用箱形结构,机座由钢板焊接成箱形,重量轻、刚度好。电机顶部安装空-空冷却器。 定子采用外装压结构,定子绕组采用F级绝缘材料,10kV电动机采用可靠的防电晕措施,绕组端部有可靠的固定及绑扎,并采用真空压力浸渍无溶剂漆工艺(VPI)处理,因此电动机的绝缘性能好,机械强度高,防潮能力强,使用寿命长。 鼠笼转子为铜条结构,采用先进可靠的焊接工艺制造而成,并经过动平衡校验,因此电动机运行平稳可靠。 轴承采用滑动轴承形式,其防护等级为IP44、IP54或IP55。 主接线盒置于电动机右侧(从轴伸端看),也可按用户要求置于左侧,接线盒的内外均设有单独的接地端子。电机功率为2000kW及以上时,在主接线盒的另一侧设置中性点接线盒。 在定子绕组、轴承等重要部位加设测温装置,便于现场观察和远距离监控,以保证电动机安全可靠地运行。 3 采用的标准 GB 755-2008 旋转电机定额和性能(neq IEC60034-1:2004) GB/T 997-2008 旋转电机结构型式、安装型式及接线盒位置的分类(IM代码)(eqv IEC 60034-7:2001) GB/T 1993-1993 旋转电机冷却方法(eqv IEC60034-6:1991) GB/T 4772.2 旋转电机尺寸和输出功率等级第2部分: 机座号355-1000 和凸缘号1180-2360 (idt IEC 60072-2:1990) GB/T 4942.1-2001 旋转电机整体结构的防护等级(IP代码)分级(idt IEC60034-5:2000) GB 10068-2008 轴中心高为56mm及以上电机的机械振动振动的测量、评定及限值(idt IEC60034-14:2007) GB/T 10069.1-2006 旋转电机噪声测定方法及限值第1部分:旋转电机噪声测定方法 (MOD ISO 1680:1999) GB 10069.3-2008 旋转电机噪声测定方法及限值第3部分:噪声限值(idt IEC60034-9:2007) 4 选型指南 4.1 型号的含义 举例说明: Y KK 710 - 4 极数(4极) 电机机座号(710mm) 冷却结构(KK为空/空冷却) 异步电动机 4.2 系列型谱见表1 (6kV)和表2 (10kV)

三相异步电动机练习题及答案教程文件

三相异步电动机练习 题及答案

1电动机分为(交流电动机)(直流电动机),交流电动机分为(同步电动机)(异步电动机)异步电动机分为(三相电动机)(单相电动机) 2电动机主要部件是由(定子)和(转子)两大部分组成。此外,还有端盖、轴承、风扇等部件。定子铁心:由内周有槽的(硅钢片)叠成三相绕组,机座:铸钢或铸铁。 3根据转子绕组结构的不同分为:(笼型转子转子)铁心槽内嵌有铸铝导条,(绕线型转子)转子铁心槽内嵌有三相绕组。 4笼型电机特点结构简单、价格低廉、工作可靠;(不能人为)改变电动机的机械特性。绕线式转子电机特点结构复杂、价格较贵、维护工作量大;转子(外加电阻可人为改变)电动机的机械特性。 5分析可知:三相电流产生的合成磁场是一(旋转的磁场),即:一个电流周期,旋转磁场在空间转过(360°)旋转磁场的旋转方向取决于(三相电流的相序),任意调换两根电源进线则旋转磁场(反转)。 6若定子每相绕组由两个线圈(串联),绕组的始端之间互差(60°),将形成(两对)磁极的旋转磁场。旋转磁场的磁极对数与(三相绕组的排列)有关。旋转磁场的转速取决于磁场的(极对数)。p=1时(n0=60f1)。旋转磁场转速n0与 (频率f1)和(极对数p)有关。 7旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为(转差率S)异步电动机运行中S=(1--9)%。 8一台三相异步电动机,其额定转速 n=1460 r/min,电源频率 f1=50 Hz。试求电动机在额定负载下的转差率。 解:根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知:n0=1500 r/min , 即

9定子感应电势频率 f 1不等于转子感应电势频率 f 2。 10 电磁转矩公式 由公式可知:1. T 与定子每相绕组电压 U 2 成(正比)。U 1↓ 则T ↓ 。 2. 当电源电压 U1 一定时,T 是 s 的函数, 3. R2 的大小对 T 有影响。绕线式异步电动机可外接电阻来改变(转子电阻R2 ),从而改变转距。 11三个重要转矩:(1) (额定转矩TN) 电动机在额定负载时的转矩(2) (最大转矩 Tmax)电机带动最大负载的能力,(3) (起动转矩 Tst)电动机起动时的转矩。 12 如某普通机床的主轴电机(Y132M-4型) 的额定功率为7.5kw, 额定转速为1440r/min, 则额定转矩为( )。 13转子轴上机械负载转矩T2 不能(大于Tmax ),否则将造成堵转(停车)。 一般三相异步电动机的过载系数为 14 启动条件( Tst>TL ) 否则电动机不能启动,正常工作条 件:所带负载的转矩应为(TL

相关文档
最新文档