三相异步电动机复习练习题 (2)
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 ）
11．三相异步电机的调速方法有、和转子回路串电阻调速。（变极调速、变频调速）
12．电动机的额定转矩应最大转矩。（小于）
13．三相异步电动机机械负载加重时，其定子电流将。（增大）
14．三相异步电动机负载不变而电源电压降低时，其转子转速将。（降低）15．绕线式异步电动机通过转子回路串接来改善起动和调速性能的。（三相对称可变电阻）
16．笼型三相异步电动机常用的降压起动方法有：起动和起动。（Y-△降压、自耦变压器降压）
17．三相异步电动机采Y- △降压起动时，其起动电流是三角联接全压起动电流的，起动转矩是三角联接全压起动时的。（ 1/3、 1/3）18．三相异步电动机的额定功率是额定状态时电动机转子轴上输出的机械功率，额定电流是满载时定子绕组的电流，其转子的转速旋转磁场的速度。（线、小于）
19．电动机铭牌上所标额定电压是指电动机绕组的。(线电压)
20．某三相异步电动机额定电压为380/220V，当电源电压为220V时，定子绕组应接成接法；当电源电压为380V时，定子绕组应接成接法。（三角形、星形）21．在额定工作情况下的三相异步电动机，已知其转速为960 r/min，电动机的同步转速为：、磁极对数为：对，转差率为0.04。（1000 r/min、3）22．三相异步电动机的定子主要由和组成。（铁芯，线圈）
23．三相异步电动机的转子主要由和组成。（铁芯，线圈）
24．一台三相二极异步电动机，如果电源的频率f1=50Hz ，则定子旋转磁场每秒在空间转50 转。
25．三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。
26．三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 。
27．三相异步电机的调速方法有变极调速、变频调速和转子回路串电阻调速。
28．三相异步电动机的额定功率是额定状态时电动机转子轴上功率，额定电流是满载时定子绕组的电流，其转子的转速小于旋转磁场的速度。（输出的机械、线）
29在额定工作情况下的三相异步电动机，已知其转速为960 r/min，电动机的同步转速为：、磁极对数为p=3，转差率为：。（1000 r/min、0.04）
二、选择题
1．异步电动机旋转磁场的转向与___ _有关。C
A.电源频率
B.转子转速
C.电源相序
2．当电源电压恒定时，异步电动机在满载和轻载下的起动转矩是________。A
A.完全相同的
B.完全不同的
C.基本相同的
3．当三相异步电动机的机械负载增加时，如定子端电压不变，其旋转磁场速度___。C
A.增加
B.减少
C.不变
4．当三相异步电动机的机械负载增加时，如定子端电压不变，其转子的转速____。B
A.增加
B.减少
C.不变
5．当三相异步电动机的机械负载增加时，如定子端电压不变，其定子电流______。A
A.增加
B.减少
C.不变
6．当三相异步电动机的机械负载增加时，如定子端电压不变，其输入功率______。A
A.增加
B.减少
C.不变
7．鼠笼式异步电动机空载运行与满载运行相比，其电动机的电流应______。B
A.大
B.小
C.相同
8．鼠笼式异步电动机空载起动与满载起动相比：起动转矩______。C
A.大
B.小
C.不变
9．三相异步电动机形成旋转磁场的条件是_______。C
A.在三相绕组中通以任意的三相电流
B.在三相对称绕组中通以三个相等的电流
C.在三相对称绕组中通以三相对称的正弦交流电流
10．降低电源电压后，三相异步电动机的起动转矩将________。A
A.减小
B.不变
C.增大
11．降低电源电压后，三相异步电动机的起动电流将________。A
A.减小
B.不变
C.增大
12.三相异步电动机在稳定运转情况下，电磁转矩与转差率的关系为_______。C
A. 转矩与转差率无关
B. 转矩与转差率平方成正比
C. 转差率增大，转矩增大
D.转差率减小，转矩增大
13．某三相异步电动机的额定转速为735r/min ， 相对应的转差率为_______。B
A. 0.265
B. 0.02
C. 0.51
D.0.183
14．异步电动机起动电流大的原因是_______。B
A.电压太高
B.与旋转磁场相对速度太大
C.负载转矩过大 15．三相异步电动机采用Ｙ－△起动时，其起动转矩
ST
ST
T T 为__________。A A.1/3 B.1/2 C. 3 D.2
16．三相异步电动机在一定的负载转矩下运行，若电源电压降低，定子电流将_____。A
A.增大
B.降低
C.不变
17．三相异步电动机在一定的负载转矩下运行，若电源电压降低，电动机的转速将______。B
A.增大
B.降低
C.不变
18．从降低起动电流来考虑，三相异步电动机可以采用降压起动，但起动转矩将_______，因而只适用空载或轻载起动的场合。A
A.降低
B.升高
C.不变
19．从降低起动电流来考虑，三相异步电动机可以采用降压起动，但起动转矩将降低，因而只适用_______或轻载起动的场合。C
A. 重载
B.轻载
C. 空载
20．从降低起动电流来考虑，三相异步电动机可以采用降压起动，但起动转矩将降低，因而只适用空载或_______起动的场合。B
A.空载
B.轻载
C.重载
21．有两台三相异步电动机，它们的额定功率相同，但额定转速不同，则__ _。B
A.额定转速大的那台电动机，其额定转矩大
B.额定转速小的那台电动机，其额定转矩大
C.两台电机的额定转矩相同。
22．一台三相异步电动机的负载转矩恒定不变，若电源电压下降，则在新的稳定运转情况下，电动机定子绕组中电流Ｉ1将 _____。B
(A)不变 B.增大 C.下降
23．工频条件下，三相异步电动机的额定转速为1420转/分，则电动机的磁对数为 。B
A.1
B. 2
C.3
D.4
24．一台磁极对数为3的三相异步电动机，其转差率为3%，则此时的转速为 。C
A.2910
B. 1455
C. 970
25.异步电动机的转动方向与__ __有关。 D
A.电源频率
B.转子转速
C.负载转矩
D.电源相序
26.低压电动机绕组相间及对地的绝缘电阻，用500V 绝缘电阻表摇测，应不低于 。 B
A. 0.38MΩ
B. 0.5MΩ
C. 1MΩ
D.10MΩ
27.鼠笼式异步电动机空载起动与满载起动相比：起动电流______。 C
A.大
B.小
C.不变
D.无法确定
28.鼠笼式异步电动机空载起动与满载起动相比：起动转矩______。 C
A.大
B.小
C.不变
D.无法确定
29. 鼠笼式异步电动机空载运行与满载运行相比：最大转矩______。 C
A.大
B.小
C.不变
D.无法确定
30.降低电源电压后，三相异步电动机的起动电流将________。 A
A.降低
B.不变
C.提高
D.无法确定
31.降低电源电压后，三相异步电动机的起动转矩将________。 A
A.降低
B.不变
C.提高
D.无法确定
32.三相异步电动机起动转矩不大的主要原因是 。D
A.起动时电压低
B.起动时电流不大
C.起动时磁通少
D.起动时功率因数低 33.一台三相异步电动机，其铭牌上标明额定电压为220/380V ，其接法应是 。B
A.Υ/△
B.△/Υ
C.△/△
D.Υ/Υ
34.三相异步电动机的额定功率是指电动机 。D
A.输入的视在功率
B.输入的有功功率
C.产生的电磁功率
D.输出的机械功率
三、计算题：
1．在额定工作情况下的三相异步电动机Y180L-6型，其转速为960转/分，频率为50赫兹，问电机的同步转速是多少？有几对磁极对数？转差率是多少？
解：∵ n N =960(r/min) ∴n 0=1000(r/min)（3分） p =3 （3分） 04.01000
960
100000=-=-=
n n n s N （4分） 2．一台两极三相异步电动机，额定功率10KW ，额定转速为ｎN ＝2940转／分，额定频率ｆ1＝５０Ｈｚ，求：额定转差率ＳN ，轴上的额定转矩ＴN 。
解: s
N =(ｎ
-ｎ
N
)/ｎ
=(3000-2940)/3000=0.02 （5分）
Ｔ
N ＝9550Ｐ
N
／ｎ
N
＝9550×10/2940=32.48牛·米（5分）
3．一台三相异步电动机，电源频率ｆ1= 50Hz，额定转差率ＳN＝２％。求：当极对数Ｐ＝３时电动机的同步转速ｎ1及额定转速ｎN。
解: 因：ｎ0=60ｆ1/ｐ所以Ｐ＝3时, ｎ0=60×50/3=1000 (r/min) （5分）则ｎN =ｎ0(1-ｓN)=980(r/min) （5分）
4．极数为８的三相异步电动机，电源频率ｆ1＝50Ｈｚ，额定转差率ＳN＝0.04，ＰN＝10KW，求：额定转速和额定电磁转矩。
解: ｎ
0=60ｆ
1
=/ｐ= 300/4=750转/分（3分）∴ｎ
N
=ｎ
(1-ｓ
N
) =720转/分（3分）
Ｔ
N ＝9550Ｐ
N
／ｎ
N
＝132.6 Ｎ.ｍ（4分）
5．有一台三相异步电动机，其铭牌数据如下:型号Ｙ180Ｌ－6，50Ｈz，15ＫＷ，380Ｖ，31.4Ａ，970r/min，cosφ＝0.88，当电源线电压为380Ｖ时，问：(1)电动机满载运行时的转差率；(2)电动机的额定转矩；(3)电动机满载运行时的输入电功率；(4)电动机满载运行时的效率。
解: (1) s
N =(ｎ
-ｎ
N
)/ｎ
ｎ
＝1000r/min ∴Ｓ＝0.03 （3分）
(2) 电动机额定转矩Ｔ
N ＝9550Ｐ
N
/ｎ
N
＝147.66 牛·米（3分）
(3) ∵Ｐ
N ＝１５ＫＷＰ
1
＝3Ｕ
L
Ｉ
L
cosφ＝18.2ＫＷ（2分）
(4) 电机效率为η＝Ｐ
N /Ｐ
1
＝82.8％（2分）
6．一台异步电动机的技术数据为：ＰN=2.2ＫＷ，ｎN＝1430r／min，ηN=0.82，cosφ＝0.83，Ｕ
N
为220／380伏。求Ｙ形和△形接法时的额定电流ＩN。
解: Ｐ
1=Ｐ
N
/η= 2.2/0.82 = 2.68 KW （2分）
Ｙ连接时：Ｉ
N ＝Ｐ
1
／(3Ｕ
L
cosφ)＝2.68×10/(3×380×0.83)=4.91A （4
分）
△连接时：Ｉ
N ＝Ｐ
1
／(3Ｕ
L
cosφ)＝2.68×10/(3×220×0.83)=8.5A（4分）
7．某异步电动机，其额定功率为55ＫＷ，额定电压380Ｖ、额定电流101Ａ，功率因数0.9。
试求该电机的效率。
解: Ｐ
1＝3Ｕ
L
Ｉ
L
cosφ=3×380×101×0.9=59.8KW （5分）
效率η=Ｐ
N ／Ｐ
1
= 55/59.8 = 0.92 （5分）
8．有一台四极异步电动机的额定输出功率为28ＫＷ，额定转速为1370转/分，过载系数λ＝2.0，试求异步电动机的：①额定转矩②最大转矩③额定转差率
解: ⑴Ｔ
N
＝9550×28／1370＝195.2(牛·米) （4分）
⑵Ｔmax＝λＴ
N
＝2×195.2＝390.4(牛·米) （3分）
⑶ s
N =(ｎ
-ｎ
N
)/ｎ
＝(1500－1370)＝0.087（3分）
9．已知一台三相异步电动机的技术数据如下：额定功率4.5ＫＷ，额定转速950r/min，ｆ1
=50Hz，试求：①极对数ｐ；②额定转差率ＳN；③额定转矩ＴN；
解：⑴由已知ｎ
N 950r/min与之接近的同步转速ｎ
1
＝1000r/min （2分）
∴Ｐ＝60ｆ
1／ｎ
＝60×50／1000＝3 （2分）
⑵ s
N =(ｎ
-ｎ
N
)/ｎ
1
＝(1000－950)／1000＝0.05（3分）
⑶Ｔ
N ＝9550Ｐ
N
／ｎ
N
＝9550×4.5／950＝45.2Ｎ·ｍ（3分）
10．已知一台三相异步电动机的技术数据如下：额定功率4.5ＫＷ，转速950r/min，效率84.5％，cosφ＝0.8，起动电流与额定电流之比I st/I N＝5,最大转矩与额定转矩之比Ｔmax/Ｔ
N
=2, 起动转矩与额定转矩之比T st/T N =1.4，ＵN =220／380Ｖ，ｆ1=50Hz，试求：试求：三角形联接时的①额定电流ＩN；②起动电流Ｉst；③起动转矩Ｔst；④最大转矩Ｔmax 。
解: ∵Ｐ
1＝Ｐ
N
／ηＰ
1
＝
N3ＵNＩN cosφ（1分）
∴Ｉ
N ＝Ｐ
N
／(3ηＵ
N
cosφ) Ｔ
N
＝9550Ｐ
N
／ｎ
N
＝45.2Ｎ·ｍ（1分）
(1)Δ形接法Ｕ
N
＝220Ｖ
∴Ｉ
N
＝4.5×1000／(0.845×3×220×0.8)＝17.47Ａ（2分）
(2) Ｉ
st ＝5Ｉ
N
＝5×17.47＝87.4Ａ, （2分）
(3) Ｔ
st ＝1.4Ｔ
N
＝1.4×45.2＝63.3Ｎ·ｍ（2分）
（4）Ｔ
max ＝2Ｔ
N
＝2×45.2＝90.4Ｎ·ｍ（2分）
11．已知一台三相异步电动机的技术数据如下：额定功率4.5ＫＷ，转速950r/min ，效率84.5％，cos φ＝0.8，起动电流与额定电流之比I st /I N ＝5,最大转矩与额定转矩之比Ｔmax /
ＴN =2, 起动转矩与额定转矩之比T st /T N =1.4，ＵN =220／380Ｖ，ｆ1=50Hz ，试求：试求：星形联接时的 ①额定电流ＩN ；②起动电流Ｉst ； ③起动转矩Ｔst ；④最大转矩Ｔmax 。
解: (1) ∵ Ｐ1＝ＰN ／η
Ｐ1＝N 3ＵN ＩN cos φ （1分）
∴ ＩN ＝ＰN ／(3ηＵN cos φ) （1分）
Ｙ形接法 ＵN ＝380Ｖ
∴ ＩN ＝4.5×1000／(0.845×3×380×0.8)＝10.1Ａ（2分） (2) Ｉst ＝5ＩN ＝5×10.1＝50.5Ａ （2分） (3) Ｔst ＝1.4ＴN ＝1.4×45.2＝63.3Ｎ·ｍ （2分） (4) Ｔmax ＝2ＴN ＝2×45.2＝90.4Ｎ·ｍ（2分）
12．某三相异步电动机其额定功率为10千瓦,额定电压为380伏,以△联接,额定效率为87.5％，额定功率因数为0.88，额定转速为2920转／分。过载能力为2.2，起动能力为1.4，试求电动机额定电流、额定转矩、起动转矩、最大转矩。 解:(1)电动机输入功率 Ｐ1＝10KW/0.875=11.43KW （2分）
ＩN ＝Ｐ1／(3ＵN cos φ)＝11.43×103/(3×380×0.88)=19.73A （2分）
(2)ＴN ＝9550ＰN ／ｎN ＝9550×10/2920=32.7牛·米 （2分） (3)Ｔst ＝1.4ＴN =1.4×32.7=45.8牛·米 （2分） (4)Ｔmax =2.2×ＴN ＝2.2×32.7=71.9牛·米（2分）
13．三相异步电动机的技术数据如下：电压220/380Ｖ，接法△/Ｙ，功率0.6ＫＷ，电流2.0／1.4Ａ，功率因数0.86，转速2870转／分，电源频率为50Ｈz 。求: (1)电源输入功率， (2)额定转矩。(3)转差率，(4)额定效率。
解：(1)输入功率Ｐ1=3ＵN ＩN cos φ＝3×380×1.4×0.86=0.792KW （2分） (2)额定转矩ＴN ＝9550ＰN ／ｎN ＝9550×0.6/2870=2.0牛·米（2分）
(3)转差率 s =(ｎ0-ｎ)/ｎ0= (3000-2870)/3000=0.043 （2分）
(4)输入功率Ｐ1=3ＵN ＩN cos φ＝3×380×1.4×0.86=0.792KW （2分） 额定效率 η=ＰN ／Ｐ1＝0.6/0.792=75.7％ （2分）
14．Y180L-4型电动机的额定功率为22kw ，额定转速为1470r/min ，频率为50HZ ，最大电磁转矩为314.6N.m 。试求电动机的过载系数？
解：1431470
22
955095502=?=?
=N N N n P T (N.m) （3分） 2.2143
6
.314===
N m T T λ（2分） 15．一台Y132－52－４型三相异步电动机其额定数据如下：转速：1450r/min ，功率：10kW ，电压：380Ｖ，接法：△，效率：87.5％，功率因数：0.87，试求：ＩN 、ＳN 。 解：ＰN =3ＵN ＩN cos φη＝3×380×ＩN ×0.87×0.875=10KW （2分）
则ＩN ＝103/501＝20 Ａ （4分） ｎ1＝1500 ｒ／ｍｉｎ （2分）
∴ Ｓ＝（ｎ0－ｎ）／ｎ0＝0.033 （2分）
16．已知Y180M-4型三相异步电动机，其额定数据如下表所示。求：(1)额定电流I N ； (2)额定转差率S N ； (3)额定转矩T N ；最大转矩T M 、起动转矩Tst 。
解：（1）额定电
流I N ==
N
N N N
U P η?cos 31=
91
.086.03803105.183
????=35.9(A) （2分）
（2）额定转差率S N =(1500-1470)/1500=0.02（2分） （3）额定转矩T N =9550×18.5/1470=120(N .m) （2分）
最大转矩T M=2.2×120=264(N.m) （2分）
起动转矩T st=2.0×120=240(N.m) （2分）
17．一台Y132－52－４型三相异步电动机其额定数据如下：转速：1450r/min，功率：10kW，电压：380Ｖ，接法：△，效率：87.5％，功率因数：0.87，T st/T N＝1.4，Ｔmax／ＴN ＝2.0。试求: (1)接380Ｖ电压直接起动时的Ｔst (2)采用Ｙ－△降压起动时的Ｔst’。
解：(1)电机直接起动时ＴN＝9.550·ＰN／ｎN＝65.86 牛·米（4分）起动转矩Ｔst＝1.4ＴN＝92.21 牛·米（3分）
（2）采用Ｙ－△降压起动Ｔ'st＝Ｔst／3＝30.74 牛·米（3分）
18．某三相异步电动机T st＝1.4 T N，采用Ｙ－△起动，问在下述情况下电动机能否起动？ (1)负载转矩为0.5ＴN， (2)负载转矩为0.25ＴN。
解: 因为Ｙ－△起动时的起动转矩Ｔ'st= Ｔst/3=1.4ＴN/3, （3分）
故有0.25ＴN<Ｔ'st<0.5Ｔ，（3分）
所以，当负载转矩为0.5ＴN时，电动机不能起动。（2分）
当负载转矩为0.25ＴN时，电动机能起动。（2分）
19．某三相异步电动机，其起动能力为1.3，当电源电压下降30％时（即电源电压只有额定电压的70％）时，电动机轴上的负载为额定负载的一半。问电动机能否起动起来？(通过计算说明)
解: Ｔst=1.3×(0.7)2ＴN＝0.637ＴN（4分）
Ｔ
C
＝0.5ＴN（3分）
Ｔ
st
＞ＴC∴能带动负载起动。（3分）
20．某三相异步电动机，ＵN＝380Ｖ，ｎN＝1430r/m，ＰN＝3ＫＷ，Ｔst／ＴN＝1.2, 求： (1)
Ｔ
st
和ＴN；(2)额定负载情况下，若Ｕ＝0.8ＵN，试通过计算说明电动机能否满载起动。
解:(1)Ｔ
N ＝9.550·Ｐ
N
／ｎ
N
＝9550×3/1430=20牛·米（3分）
Ｔ
st
=1.2ＴN =24牛·米（2分）
(2)∵Ｔst∝Ｕ12∴Ｔ'st=(0.8)2Ｔst= 0.768ＴN＜ＴN（3分）
故不能满载起动。（2分）
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.
三相异步交流电机的设计_毕业设计
学生毕业设计（毕业论文） 系别：机电工程 专业：数控技术 设计（论文）题目：三相异步交流电机
毕业设计（论文）任务书 一、课题名称：三相异步电机的设计 二、主要技术指标： 1.内部由定子和转子构成。 2. 外壳有机座、端盖、轴承盖、接线盒、吊环等组成。 3. 技术要求：采用电压AC380，可以实现正反转。 三、工作内容和要求： 1．设计磁路部分：定子铁心和转子铁心。 2 设计电路部分：定子绕组和转子绕组以及电路图。 3 设计机械部分：机座、端子、轴和轴承等。 4．设计电路的正反转和安全控制部分。 5．按照“毕业设计规格”设计毕业报告。 四、主要参考文献： 1.[1]王世琨.《图解电工入门》[M].中国电力出版社.2008.
2.[2]满永奎.《电工学》[M].清华大学出版社.2008. 3.[3]乔长君.《电机绕组接线图册》[M].化学工业出版社.2012. 4.百度文库 学生（签名）年月日 指导教师（签名）年月日 教研室主任（签名）年月日 系主任（签名）年月日
毕业设计（论文）开题报告
摘要
在费拉里斯和特斯拉发明多相交流系统后，19世纪80年代中期，多沃罗沃尔斯基发明了三相异步电机，异步电机无需电刷和换向器三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入380V三相交流电源（相位差120度）供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。 作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用。 Reese and Tesla invented in AC system. At the mid of 1880s, 多沃罗沃尔Chomsky invented the three-phase asynchronous motors, asynchronous motors without brushes and commutate. Three-phase asynchronous motors (Triple-phase asynchronous motor) is by simultaneously accessing 380V three-phase AC power supply of a class of motors, three-phase asynchronous motor as the rotor and the stator rotating in the same direction, to rotate at different speeds, there turn slip, so called three-phase asynchronous motors. For three-phase asynchronous motors motor is running. Three-phase asynchronous motor rotor speed is lower than the speed of the rotating magnetic field, the magnetic field due to the rotor windings relative motion exists between the induced electromotive force and current, and the magnetic field generated by the interaction with the electromagnetic torque and achieve energy conversion. Compared with single-phase induction motor, Three- phase asynchronous motor running properties, and save a variety of materials. According to the different structure of the rotor, three-phase cage induction motor and the winding can be divided into two kinds. Cage rotor induction motor, simple structure, reliable operation, light weight, cheap, has been widely used
(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 高压鼠笼及绕线型三相异步电动机 使用维护说明书 （节选） 二零一一年十月 ...... 5.检查及维护 为保证电机连续安全可靠使用，必须及时进行检查和维护，查出隐患防止故障扩大。建议按以下准则进行检查和维护工作。 5.1.电机在运行时的常规检查 建议要经常检查润滑系统及所有油位表中的油位。通过油环观察窗查看油环的旋转情况。如果发现漏油，应查明原因并加以纠正，要注意监视润滑油的变色及污染的情况。 注意任何噪声或振动的突然增大或过大，并应迅速纠正。 在连续运行期间应定期检查轴承温度，至少每天一次。 5.2.维护计划 对于一般使用条件下的电机，推荐以下维护计划的检查内容。 5.2.1.每星期的检查 a）在提供的测温装置处测量温度，这是为了测量定子绕组、冷却空气及轴承的温度（例如埋入式电阻测温元件）； b）检查和监听整台电机是否有不正常的机械噪声或者出现变化的响声（例如摩擦或敲击声等）； c）当采用水—空热交换器装置时，用目测检查水管是否漏水； d）当采用过滤器装置时，用目测检查过滤器的沾污程度； e）用手检查或用温度计（如果装有）在测温装置处测量并记录轴承温度。 5.2.2.每月的检查 a）用轻便型测量设备测量振动，测量点位置在轴承室中部； b）检查所有电缆、连接线及其紧固情况； c）如果是绕线式转子，检查在滑环、导电螺杆及电刷装置上灰尘聚积的程度，需要时清除沉积的灰尘。检查电刷的磨损及在刷握中自由活动的情况，如果需要，则更换电刷，更换电刷的注意事项详见5.11.4条。 d）当采用过滤器装置时，在过滤监视器动作后（例如压差开关）则应更换或清理过滤器； e）在油润滑的轴承中，检查油环运转是否平稳以及带油的情况。检查轴承密封是否漏油，如果已弄脏，则清除脏物，检查供油设备。 5.2.3.每季的检查 a）测量定、转子绕组的绝缘电阻； b）用一只额定电压为500V的兆欧表测量绝缘的轴承或座与钢的基础之间的绝缘电阻（仅对座式滑动轴承电机要求）； c）检查电源、仪表及控制接线上灰尘沉积的程度； d）检查接地电刷（如果有的话），确保电刷的长度与压力。 5.3.绕组的检查及清理 拆掉端盖或挡风板（如果有的话）以便检查，为了全面的检查及清洁绕组，必须从定子内抽出转子。有好几种方法都可以用于清洁绕组，最有效的方法要根据积聚在绕组上灰尘的种类和数量而定。以下列出了可以采用的清理方法供参考。 5.4.绝缘电阻 目录 摘要 ..................................................................... I Abstract................................................................. II 第一章绪论........................................................ - 4 - 1.1 工程背景...................................................... - 4 - 1.2 该课题设计的主要内容.......................................... - 4 - 第二章三相异步电动机................................................ - 6 - 2.1 三相异步电动机结构............................................ - 6 - 2.1.1 异步电动机的定子结构..................................... - 7 - 2.1.2 异步电动机的转子结构..................................... - 8 - 2.1.3 三相异步电动机接线图..................................... - 8 - 2.2 三相异步电动机工作原理........................................ - 9 - 2.3 三相异步电动机的机械特性和工作特性........................... - 12 - 第三章三相异步电机电磁设计......................................... - 14 - 3.1 主要尺寸和空气隙的确定....................................... - 14 - 3.2 定子绕组与铁芯设计........................................... - 14 - 3.2.1 定子绕组型式和节距的选择................................ - 15 - 3.2.2 定子冲片的设计.......................................... - 16 - 3.3 额定数据及主要尺寸........................................... - 17 - 3.4 磁路计算..................................................... - 19 - 3.5 性能计算..................................................... - 22 - 3.5.1 工作性能计算............................................ - 22 - 3.5.2 起动性能计算............................................ - 26 - 第四章电机转动轴的工艺分析......................................... - 28 - 4.1 转动轴的加工工艺分析......................................... - 28 - 4.2 选择设备和加工工序........................................... - 30 - 4.3 成品的最后工序............................................... - 31 - 小结与致谢........................................................... - 32 - 参考文献............................................................. - 33 - 采用单相电源供电的三相异步电动机接线方法 三相异步电动机由于构造简单、成本低、维修使用方便、运行可靠等优点，被广泛应用于工农业生产。三相电动机的电源应是三相电源，但实际上常会遇到只有单相电源的问题，特别是在家用电器上用的都是单相电动机，坏了以后想用三相电动机代替，就必须做适当的改接，以使三相电动机适应于单相电源而正常工作，下面具体谈其接线方法。 改接原理 三相异步电机是利用三相互隔120°角度的平衡电流，通过定子绕组时产生一个随时间变化的旋转磁场，以驱使电动机运转工作的。在谈到三相异步电机改单相使用之前，先要说明单相异步电动机旋转磁场建立问题，单相电动机只有在建立旋转磁场后才能够起动。它之所以没有初始起动转距，是因为在单相绕组中建立起的磁场不是旋转的，而是脉动的，换句话说，它对定子来讲是不动的。在这种情况下，定子的脉动磁场与转子导体内的电流相互作用是不能产生转矩的，因为没有旋转磁场，所以就不能使电机起动运转。但是电动机内部两个绕组的位置有空间角度差，若设法再产生一不同相的电流，使两相电流在时间上有一定的相位差，才能产生旋转磁场，使电机起动。因此单相电动机的定子除了有工作绕组外，还必须有起动绕组。根据此原理，可利用三相异步电机定子的三相绕组，将其中一相绕组线圈采用电容或电感移相的方法，使两相通过不同的电流，这样就能建立旋转磁场，使电动机起动运转。当三相异步电机改为单相电源使用时，其功率仅是原来的2／3。 改接方法 要把三相电机使用在单相电源上，可将三相异步电动机定子绕组中的任意二相绕组线圈首先串联，再与另一相绕组并联接入电源。这时，两个绕组里的磁通量在空间上虽然有相位差，但因工作绕组和起动绕组都是接在同一电源上，如按时间来讲，电流是相同的。因此，只有在起动绕组上串联一只电容器、电感线圈或电阻，才能使电流有相位差。在接法上为了增大起动转矩，可用一台自耦变压器将单相电源的电压由220v升到380V，示意图如图1所示。一般小型电动机均为Y接，对Y接的三相异步电动机用此种方法接线，应将串入电容c的绕组接线端子接在自耦变压器起头端子上，如需改变转轴转动方向，可按图2接线。 如果不升高电压，接在220V的电源也可用此图示。因为原来接三相380V电源电压的绕组，现在用于220V电源，电压太低了，所以转矩太低。 图3接线转矩太低，若增大力矩可将移相电容串入二相绕组连在一起的线圈中，用此绕组为起动绕组，单只线圈直接接在220V电源上，见图4。 图3、图4如果需要改变转轴转动方向，可将起动绕组或运转绕组的头尾换一下就可。 两个绕组串联后的磁矩(其中一相反串)是由两个夹角互为60°磁矩合成的(如图5)，其磁矩远远大于由两个夹角互为120°合成的磁矩(如图6两绕组顺串)，所以图5接线的起动转矩 三相异步电动机的设 计说明书 一．三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机由两个基本部分构成：固定部分—定子和转子，转子 按其结构可分为鼠笼型和绕线型两种。 1-1.定子的结构组成 定子由定子铁心、机座、定子绕组等部分组成，定子铁心是异步电动机磁路的一部分，一般由0.5毫米厚的硅钢片叠压而成，用压圈及扣片固紧，各片之间相互绝缘，以减少涡流损耗。 定子绕组是由带有绝缘的铝导线或铜导线绕制而成的，小型电机采用散下线圈或称软绕组，大中型电机采用成型线圈，又称为硬绕组。 1-2.转子的结构组成 转子由转子铁心、转子绕组、转子支架、转轴和风扇等部分组成，转子铁心和定子铁心一样，也是由0.5毫米硅钢片叠压而成。鼠笼型转子的绕组是由安放在转子铁心槽的裸导条和两端的环形端环连接而成，如果去掉转子铁心，绕组的形状象一个笼子；绕线型转子的绕组与定子绕组相似，做成三相绕组，在部星型或三角型。 1-3.工作原理 当定子绕组接至三相对称电源时，流入定子绕组的三相对称电流，在气隙产生一个以同步转速n 1 旋转的定子旋转磁场，设旋转磁场的转向为逆 时针，当旋转磁场的磁力线切割转子导体时，将在导体产生感应电动势e 2 ，电动势的方向根据右手定则确定。N极下的电动势方向用?表示，S极下的 电动势用Θ表示，转子电流的有功分量i 2a 与e 2 同相位，所以Θ ?和既表示 电动势的方向，又表示电流有功分量的方向。转子电流有功分量与气隙旋转磁场相互作用产生电磁力f em ,根据左手定则，在N极下的所有电流方向为 ?的导体和在S极下所有电流流向为Θ的导体均产生沿着逆时针方向的切 向电磁力f em ,在该电磁力作用下，使转子受到了逆时针方向的电磁转矩M em 的驱动作用，转子将沿着旋转磁场相同的方向转动。驱动转子的电磁转矩与转子轴端拖动的生产机械的制动转矩相平衡，转子将以恒速n拖动生产机械稳定运行，从而实现了电能与机械能之间的能量转换，这就是异步电动机的基本工作原理。 二．异步电动机存在的缺点 2-1.笼型感应电动机存在下列三个主要缺点。 （1）起动转矩不大，难以满足带负载起动的需要。当前社会上解决该问题的多数办法是提高电动机的功率容量（即增容）来提高其起动转矩，这就造成严重的“大马拉小车”，既增加购买设备的投资，又在长期的应用中因处于低负荷运行而浪费大量电量，很不经济。第二种办法是增购液力偶合器，先让电动机空载起动，在由液力偶合器驱动负载。这种办法同样要增加添购设备的投资，并因液力偶合器的效率低于97%，因此至少浪费3%的电能，因而整个驱动装置的效率很低，同样浪费电量，更何况添加液力偶合器之后，机组的运行可靠性大大下降，显著增加维护困难，因此不是一个好办法。 （2）大转矩不大，用于驱动经常出现短时过负荷的负载，如矿山所用破碎机等时，往往停转而烧坏电动机。以致只能在轻载状况下运行，既降低了产量又浪费电能。 （3）起动电流很大，增加了所需供电变压器的容量，从而增加大量投资。另一办法是采用降压起动来降低起动电流，同样要增加添购降压装置的投资，并且使本来就不好的起动特性进一步恶化。 2-2.绕线型感应电动机 绕线性感应电动机正常运行时，三相绕组通过集电环短路。起动时，为减小起动电流，转子中可以串入起动电阻，转子串入适当的电阻，不仅可以减小起动电流，而且由于转子功率因数和转子电流有功分量增大，起动转矩也可增大。这种电动机还可通过改变外串电阻调速。绕线型电动机 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 三相异步电动机型号字母表示的含义 J——异步电动机； O——封闭； L——铝线缠组； W——户外； Z——冶金起重； Q——高起动转轮； D——多速； B——防爆； R一绕线式； S——双鼠笼； K一—高速； H——高转差率。 电磁滑差调速电机型号字母表示的含义 YCT系列电磁调调速三相异步电动机是一种交流恒转矩无级调速电动机。其调速特点是调速范围大、无失控区、起动力矩大、可以强励起动，频繁起动时，对电网无冲击。适用于纺织、化工、治金、建材、食品、矿山等部门，如，可用于油漆流水线、装配流水线的的传输带、注塑料机、印刷机、印染机、空调设备、输送设备等。 型号含意 YD系列变极多速三相异步电动机是一般用途的全封闭自扇冷式鼠笼型节能电动机，是Y系列（IP44）三相异步电动机的主要派生系列之一 型号说明 产品型号由产品代号、规格代号、特殊环境代号和补充代号等四个部分组成。它们 的排列顺序为：产品代号—规格代号—特殊环境代号—补充代号。 一、产品代号：由电机类型代号、电机特点代号、设计序号和励磁方式代号等四个 小节顺序组成。 1，类型代号是表征电机的各种类型而采用的汉语拼音字母。 比如：异步电动机Y 同步电动机T 同步发电机TF 直流电动机Z 直流发电机ZF 2，特点代号是表征电机的性能、结构或用途，也采用汉语拼音字母表示 比如：隔爆型用B表示YB轴流通风机上用YT 电磁制动式YEJ变频调速式YVP 变极多速式YD 起重机用YZD等 3.设计序号是指电机产品设计的顺序，用阿拉伯数字表示。对于第一次设计的产品不标注设计序号， 对系列产品所派生的产品按设计的顺序标注。比如：Y2 YB2 4励磁方式代号分别用字母表示，S表示三次谐波，J表示晶闸管，X表示相复励磁 二．规格代号主要用中心高、机座长度、铁心长度、极数来表示。 1，中心高指由电机轴心到机座底角面的高度；根据中心高的不同可以将电机分为大型、中型、小型和微型四种，其中中心高 H在45mm~71mm的属于微型电动机； H在80mm~315mm的属于小型电动机； H在355mm~630mm的属于中型电动机； H在630mm以上属于大型电动机。 2. 机座长度用国际通用字母表示：S——短机座 M——中机座 L——长机座 3，铁心长度用阿拉伯数字1、2、3、4、、、由长至短分别表示 4，极数分2极、4极、6极、8极等。 三，特殊环境代号有如下规定： 特殊环境 代号 “高”原用 G 船（“海”）用 H 三相异步电动机 使用维护说明书 东营恒信电器集团有限公司 目录 1.起动 (3) 1.1.收货检验 (3) 1.2.绝缘性能检测 (3) 1.3.直接起动或Y/△起动 (3) 1.4.接线柱和旋转方向 (3) 2.使用说明 (4) 2.1.运行环境 (4) 2.2.安全要素 (4) 2.3.遵守规则 (4) 3.管理 (4) 3.1.贮存 (4) 3.2.运输 (4) 3.3.重量 (4) 4.安装 (5) 4.1.垫板 (5) 4.2.底脚螺栓安装 (5) 4.3.排水孔 (5) 4.4.调整安装 (5) 4.5.滑轨和皮带轮 (5) 5.电气联接 (5) 6.安装和拆换 (6) 6.1.概论 (6) 6.2.轴承 (6) 6.3.离合器和皮带轮的安装 (6) 6.4.平衡 (6) 7.维护和润滑 (6) 7.1.概论 (6) 7.2.润滑 (7) 7.3.润滑脂 (7) 7.4.注意 (8) 1.起动 1.1.收货检验 收货后，立即检验电机有无外部损伤，检验所有的铭牌数据，尤其是电压和绕组的连接方式（Y或△）。 用手旋转转轴，检验电机空转情况，如果电机装有锁定装置，注意将其打开。 1.2.绝缘性能检测 电机初次使用之前，绕组有可能受潮，都要测量其绝缘电阻值。25℃时测量的绝缘电阻值应超过参考值， R i≧20x U 1000+2P M U=电压V，P=输出功率kw 【注意】测量后绕组要立即放电，避免电击。 周围环境温度每升高20℃，电阻的参考值减少一半。 如果没有达到绝缘电阻的参考值，绕组就必须烘干。 烘炉的温度为90℃，时间12-16小时。 如果安装了排水管，烘干时必须将其打开。 绕组被海水浸泡后一般要重绕。 1.3.直接起动或Y/△起动 标准单速电机的接线盒一般有6个接线螺栓和至少1个接地螺栓。电机通电之前，必须按规定要求可靠接地，不能接零代替接地。 电压和绕组连接方式在铭牌上有标注。 1.3.1.直接起动 绕组可以采用Y或△接法，例如660VY，380V△分别表示660VY接法和380V△接法。1.3.2.Y/△起动 电源电压必须等于△接法电机的额定电压。 拆下接线板上所有的接线片，按Y/△起动装置接线，妥善连接到电机六个接线柱上，并能从起动初期的Y连接跳到自动完成的△连接。双速电机和其他特种电机的电源接法，必须依照接线盒内的接线图说明。 1.4.接线柱和旋转方向 如果电源相序U，V，W依次与接线柱U1，V1，W1连接，从电机的驱动端观察转轴，其旋转方向为顺时针。 换接电线中的任意两相就可以改变电机的旋转方向。 三相异步电动机结构图解 图1封闭式三相异步电动机的结构 1—端盖2—轴承3—机座4—定子绕组5—转子 6—轴承7—端盖8—风扇9—风罩10—接线盒 异步电动机的结构也可分为定子.转子两大部分。定子就是电机中固定不动的部分，转子是电机的旋转部分。由于异步电动机的定子产生励磁旋转磁场，同时从电源吸收电能，并产生且通过旋转磁场把电能转换成转子上的机械能，所以与直流电机不同，交流电机定子是电枢。另外，定.转子之间还必须有一定间隙(称为空气隙)，以保证转子的自由转动。异步电动机的空气隙较其他类型的电动机气隙要小，一般为 0.2mm～2mm。 三相异步电动机外形有开启式.防护式.封闭式等多种形式，以适应不同的工作需要。在某些特殊场合，还有特殊的外形防护型式，如防爆式.潜水泵式等。不管外形如何电动机结构 基本上是相同的。现以封闭式电动机为例介绍三相异步电动机的结构。如图1所示是一台封闭式三相异步电动机解体后的零部件图。 1.定子部分 定子部分由机座.定子铁心.定子绕组及端盖.轴承等部件组成。 (1)机座。机座用来支承定子铁心和固定端盖。中.小型电动机机座一般用铸铁浇成，大型电动机多采用钢板焊接而成。 (2)定子铁心。定子铁心是电动机磁路的一部分。为了减小涡流和磁滞损耗，通常用0.5mm厚的硅钢片叠压成圆筒，硅钢片表面的氧化层(大型电动机要求涂绝缘漆)作为片间绝缘，在铁心的内圆上均匀分布有与轴平行的槽，用以嵌放定子绕组。 (a)直条形式(b)斜条形式 图2 笼型异步电动机的转子绕组形式 (3)定子绕组。定子绕组是电动机的电路部分，也是最重要的部分，一般是由绝缘铜(或铝)导线绕制的绕组联接而成。它的作用就是利用通入的三相交流电产生旋转磁场。通常，绕组是用高强度绝缘漆包线绕制成各种型式的绕组，按一定的排列方式嵌入定子槽内。槽口用槽楔(一般为竹制)塞紧。槽内绕组匝间.绕组与铁心之间都要有良好的绝缘。如果是双层绕组(就是一个槽内分上下两层嵌放两条绕组边)，还要加放层间绝缘。 (4)轴承。轴承是电动机定.转子衔接的部位，轴承有滚动轴承和滑动轴承两类，滚动轴承又有滚珠轴承(也称为球轴承)，目前多数电动机都采用滚动轴承。这种轴承的外部有贮存润滑油的油箱，轴承上还装有油环，轴转动时带动油环转动，把油箱中的润滑油带到轴与轴承的接触面上。为使润滑油能分布在整个接触面上，轴承上紧贴轴的一面一般开有油槽。 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 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. 天津职业技术师范大学 课程设计说明书题目：三相异步电动机变频调速系统设计及仿真 指导老师： 班级：机检1112班 组员 天津工程师范学院 课程设计任务书 机械工程学院机检1112 班学生 课程设计课题： 三相异步电动机变频调速系统设计及仿真 一、课程设计工作日自 2015 年 1 月 12 日至 2015 年 1 月 23 日 二、同组学生： 三、课程设计任务要求（包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时 间、主要参考资料等）： 1、目的和意义 交流调速是一门重要的专业必修课，它具有很强的实践性。为了加深对所学课程（模拟电子技术、数字电子技术、电机与拖动、电力电子变流技术等）的理解以及灵活应用所学知识去解决实际问题，培养学生设计实际系统的能力，特开设为期一周的课程设计。 2、具体内容 写出设计说明书，内容包括： （1）各主要环节的工作原理； （2）整个系统的工作原理（包括启动、制动以及逻辑切换过程）； （3）调节器参数的计算过程。 2．画出一张详细的电气原理图； 3．采用Matlab中的Simulink软件对整个调速系统进行仿真研究，对计算得到的调节 器参数进行校正，验证设计结果的正确性。将Simulink仿真模型，以及启动过程中的电流、转速波形图附在设计说明书中。 4、考核方式 1．周五采用口试方式进行考核（以小组为单位），成绩按百分制评定。其中小组分数占60%，个人成绩占40%（包括口试情况和上交材料内容）； 2．每天上午8:30--11:30在综合楼226房间答疑。 五、参考文献 1、陈伯时．电力拖动自动控制系统----运动控制系统（第3版）．机械工业出版社，2003 指导教师签字：教研室主任签字： 三相异步电动机的正确接线 万里安徽省广德县供电局(242200) 大多数电工都知道，三相电动机的三相定子绕组每相绕组都有两个引出线头。一头叫做首端，另一头叫末端。规定第一相绕组首端用D 1表示，末端用D 4表示；第二相绕组首端用D2表示，末端用D5表示；第三相绕组首末端分别用D3和D6来表示。这六个引出线头引入接线盒的接线柱上，接线柱相应地标出D1～D6的标记，见图(1)。三相定子绕组的六根端头可将三相定子绕组 接成星形或三角形，星形接法是将三相绕组的末端并联起来，即将D 4、D 5 、D 6 三个接线柱用铜片连结在一起，而将三相绕组首端分别接入三相交流电源，即 将D 1、D 2 、D 3 分别接入A、B、C相电源，如图(2)所示。而三角形接法则是将第 一相绕组的首端D 1与第三相绕组的末端D 6 相连接，再接入一相电源；第二 相绕组的首端D 2与第一相绕组的末端D 4 相连接，再接入第二相电源；第三相绕 组的首端D 3与第二相绕组的末端D 5 相连接，再接入第三相电源。即在接线板上 将接线柱D 1和D 6 、D 2 和D 4 、D 3 和D 5 分别用铜片连接起来，再分别接入三相电源， 如图(3)所示。一台电动机是接成星形还是接成三角形，应视厂家规定而进行，可以从电动机铭牌上查到。三相定子绕组的首末端是生产厂家事先设定好的，绝不可任意颠倒，但可将三相绕组的首末端一起颠倒，例如将三相绕组的末端 D 4、D 5 、D 6 倒过来作为首端，而将D 1 、D 2 、D 3 作为末端，但绝不可单独将一相绕组 的首末端颠倒，否则将产生接线错误。如果接线盒中发生接线错误，或者绕组首末端弄错，轻则电动机不能正常起动，长时间通电造成启动电流过大，电动机发热严重，影响寿命，重则烧毁电动机绕组，或造成电源短路。下面就绕组接线错误予以具体的分析。 1错将应接成星形运行的异步电动机接成三角形运行时的不良后果。 一台应接成星形动行的电动机，其定子每相绕组承受的电压(相电压)是电动机额定电压( 电源线电压)的1/倍(即0．58倍)。若误接成三角形运行，其 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 ）高压三相异步电动机使用说明书
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