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电工学-第6章电动机

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《电工学第六》课件

《电工学第六》课件

接地技术
解释接地的基本原理，以 及不同接地方式的应用场 景和优缺点。
防雷保护装置
介绍常见的防雷保护装置 ，如避雷针、避雷线等。
05
电工实验与实践
电工实验的基本要求
实验安全
确保实验环境安全，遵守实验操作规程， 避免发生意外事故。
实验操作
按照实验步骤进行操作，认真观察实验现 象，记录实验数据。
实验准备
电工学的发展Βιβλιοθήκη 势与挑战数字化转型随着物联网、大数据和人工智能等技术的发展，电工学正朝着数字 化转型的方向发展，需要解决数据安全和隐私保护等问题。
可持续性和环保
在能源危机和环境问题日益严重的情况下，电工学需要关注可持续 性和环保，研究如何降低能源消耗和减少环境污染。
智能化和自动化
利用先进的信息通信技术，实现电工设备和系统的智能化和自动化， 提高生产效率和安全性。
等。
电工学的发展历程
总结词
电工学的发展历程
详细描述
电工学的发展经历了从静电学到交流电学的演变，以及电子技术和计算机技术的飞速发展，为 现代电工学打下了坚实的基础。
电工学在日常生活中的应用
总结词
电工学在日常生活中的应用
详细描述
电工学在日常生活中无处不在，如电力供应、照明、通讯、交通等，都离不开电工学的应用。
安全用电常识
01 安全用电的意义
强调安全用电的重要性，以及不安全用电可能带 来的危害。
02 触电的种类与防护
介绍常见的触电类型，如单相触电、两相触电等 ，并给出相应的防护措施。
03 电气火灾的预防与扑救
讲解如何预防电气火灾以及在火灾发生时如何正 确扑救。
防雷与接地技术
雷电的形成与危害

电工学-电动机62页PPT

电工学-电动机62页PPT
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿

电工基础第6版练习册答案

电工基础第6版练习册答案

电工基础第6版练习册答案第一章：电路的基本概念1. 问：什么是欧姆定律？答：欧姆定律是描述电压、电流和电阻之间关系的定律，公式为 V = IR，其中 V 代表电压，I 代表电流，R 代表电阻。

2. 问：什么是基尔霍夫电压定律？答：基尔霍夫电压定律（KVL）指出，在一个闭合电路中，沿着任一回路的电压之和等于零。

第二章：直流电路分析1. 问：如何使用节点电压法分析电路？答：节点电压法是通过选择电路中的一个节点作为参考节点（通常接地），然后为其他节点设定电压，利用基尔霍夫电流定律列出方程组，求解电路中的节点电压。

2. 问：什么是戴维南定理？答：戴维南定理指出，任何线性双端网络都可以用一个单一的电压源和一个串联电阻来等效替代，该电压源的电压等于网络两端的开路电压，串联电阻等于从网络两端看进去的等效电阻。

第三章：交流电路1. 问：什么是交流电的瞬时值、最大值和有效值？答：瞬时值是交流电在任意时刻的电压或电流值。

最大值是交流电在一个周期内的最大瞬时值。

有效值是交流电在热效应上等效的直流电的值，通常用 RMS（均方根值）表示。

2. 问：什么是功率因数？答：功率因数是交流电路中实际功率与视在功率的比值，表示电路中电能转换效率的一个指标，用cosφ 表示。

第四章：磁路和变压器1. 问：什么是磁路？答：磁路是指导磁通通过的路径，通常由铁芯、空气隙等组成，用于描述磁场在电路中的分布和传输。

2. 问：变压器的工作原理是什么？答：变压器的工作原理基于电磁感应，通过改变线圈的匝数比来实现电压的升高或降低。

第五章：电动机和发电机1. 问：直流电动机的工作原理是什么？答：直流电动机的工作原理是通过在电动机的转子中通入直流电，产生磁场，与定子中的磁场相互作用，产生转矩，使转子转动。

2. 问：同步发电机和异步发电机有什么区别？答：同步发电机的转子转速与电网频率同步，而异步发电机的转子转速略低于同步转速，两者在结构和工作原理上有所不同。

电工学 唐介 第6章 思考题及习题 解答 答案

电工学 唐介 第6章 思考题及习题 解答 答案

n0
1500
=0.04
f2 = ｓf1 = 2 HZ
返 回分析与思考题集
上一题
下一题
第6章 电 动 机
6.2 (4) To、TL、T2 的作用方向相同还是相反？ 【答】 To 与 TL 的作用方向相同，但与T2 的作用方向 相反章 电 动 机
6.2 (5) 三相异步电动机在正常运行时，若电源电压下 降，电动机的电流和转速有何变化？
【答】 不能，星-三角减压起动只适用于正常运行时为 角形联结的电动机。
返 回分析与思考题集
上一题
下一题
第6章 电 动 机
6.5 (3) 鼠笼式和绕线式两种转子中，哪一种起动性 能好？
【答】 绕线式起动性能好
返 回分析与思考题集
上一题
下一题
第6章 电 动 机
6.6 (1) 一对极的三相笼型异步电动机，当定子电压的 频率由 40 Hz 调节到 60Hz 时，其同步转速的变化范围是多 少？
【答】 从 2 400 r / min 到 3 600 r / min。
返 回分析与思考题集
上一题
下一题
第6章 电 动 机
6.6 (2) 某多速三相异步电动机，fN = 50HZ，若极对
数由 p = 2 变到 p = 4 时，同步转速各是多少？
【答】 p = 2 时，n0 = 1 500 r/min p = 4 时，n0 = 750 r/min
【答】 电动机在正常运行时，若电源电压下降，将 导致电流升高，而转速下降。
返 回分析与思考题集
上一题
下一题
第6章 电 动 机
6.3 (1) 三相异步电动机在空载和满载起动时，起 动电流和 起动转矩是否相同？
【答】 两者相同。

电工学课后习题第6章电动机习题及答案

电工学课后习题第6章电动机习题及答案

6.2.4 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 线流和相电流
返回第主一页页，共三十一页。
下一页
第6章 电 动 机
6.3.1 某三相异步电动机，PN＝30 kW，nN＝ 980 r/min， KM＝ 2.2，KS＝2.0，求: （1）U1l＝UN 时的 TM 和 TS；（2） U1l＝0.8 UN 时的 TM 和 TS。
频率 f2 。
【解】
第七页, 共三十一页。
返 回练习题题集
下一题
第6章 电 动 机
6.2.2 某三相异步电动机, p＝1, f1＝50 Hz, s＝0.02,
P2＝30 kW，T0 = 0.51N · m 。求: （1）同步转速；（2）转子转 速；（3 ）输出转矩；（4）电磁转矩。
【解】 （1）
（2）
【解】 （1） 由于TN<TL，故不能带此负载长期运行。 （2） 由于 ,故可以带此负载短时运行。 （3）
第十八页, 共返三十回一页练。习题题集
上一题
下一页
下一题
第6章 电 动 机
虽然
, 但由于
, 故不可带此负载直接起动。
第十九页, 共三返十回一回页练。习 题题集
上一题
上一页
下一题
第6章 电 动 机
（2） （3）
第九页, 共三十一页。 返 回练习题题集
上一题
下一页
下一题
（4）
第6章 电 动 机
第十页, 共三十一页返。 回练习题题集
上一题

电工学第6章电动机

电工学第6章电动机

2. 接法
定子三相绕组的联接方法。通常
W2 U2
V2
电机容量 3kW Y联结
U1 V1 W1 电机容量 4kW 联结
接线盒
U1
W2 U2 V2
W2 U2
U1
W1 V1
V2
W1
V1 接电源
Y 联结
W2 U1
W2 U2 V2 U1 V1 W1
W1 V2
V1 U2 接电源
联结
3. 电压 电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。
2. 改变转差率 s（适合于绕线式）
无级调速
3. 改变电源频率 f1 (变频调速)（适合于鼠笼式）
调速范围 ：电动机在额定电流时所能得到的最高转
速和最低转速之比
6.6.1 变频调速 (无级调速)
f=50Hz
+
~
整流器
–
逆变器
f1、U1可调
M
3~
变频调速方法 恒转距调速（f1<f1N） 恒功率调速（f1>f1N）
第6章 交流电动机
本章要求：
1. 了解三相交流异步电动机的基本构造和转动 原理。
2. 理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握 起动和反转的基本方法, 了解调速和制动的 方法。
3. 理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。
第6章 交流电动机
电动机的分类： 交流电动机
电动机 直流电动机
同步电动机 三相电动机
6.6.3 变转差率调速 (无级调速)
n
n0 n
•R2 R'2
R2 R'2
T
R2
R'2
n'
•
TL • •

电工学少学时第六章讲解

电工学少学时第六章讲解

割转子导条
无转子电动势和转子电流
无转矩
因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。
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。
转差率s
s n0 n n0
转子转速亦可由转差率求得
n (1 s)n0
异步电动机运行中: s (1 ~ 9)%
例1：一台三相异步电动机，其额定转速 n=975r/min，
当 T2 < TL 减速运行
电动机只有 T2 = TL ，才能稳定运行
T =T2 = TL
TL T2 ＜TL n s T 达到新的平衡 TL =T2
此过程中， n 、sE2 , I2 I1 电源提供的功率自动增加。
电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调 整，这种能力称为自适应负载能力。
老代号 J、JO JR、JRO JB、JBO JQ、JQO
2. 接法
定子三相绕组的联接方法。通常
W2 U2 V2 电机容量 3kW Y联结
U1 V1 W1 电机容量 4kW 联结
接线盒
U1
W2 U2 V2
W2 U2
V2
W1
Y 联V结1 U1 V1 W1
W2 U1
W2 U2 V2
W1 V2
iA为正值 iB为负值 iC为负值
90°
t
A
Y
S
C X
Z
N
B
i iA iB iC
0
t = 180°
iA= 0 iB为正值 iC为负值
t
S
180°
A
Y
Z
C
B
X
N
合
0°

电工学少学时第三版 张南主编 课后练习答案 第六章 电气控制修改

电工学少学时第三版 张南主编 课后练习答案 第六章 电气控制修改
解：此题有两种实现方法：
（1）采用组合（连动）按钮进行控制（如图6-5），其中SB2为连续运行按钮，SB3为点动按钮。
图6-5
（2）在自保电路中串接控制开关（如图6-5(a)），当开关闭合时为连续运行，当开关断开时为点动运行。
图6-5（a）
6-2：画出异步电动机主电路和控制电路，要求具备：（1）短路保护；（2）过载保护；（3）电动机运行时绿色指示灯亮，停车时红色指示灯亮。设接触器的线圈和指示灯的额定电压均为220V。
2.接触器线圈与触点之间是电磁力的关系，虽然分开画但它们是一个整体。
3.按钮、触点一般是复合的，即由动合动断切换，因此触点在切换过程中有一个短暂的时间常开常闭同时断开这一点需要特别注意，否则会导致设计功能无法实现。
4.阅读电路原理图时应注意的事项
（1）弄清生产机械对控制电路提出的要求。
（2）在原理图上，控制电器的触点状态是线圈尚未通电或没有外界作用时的状态，按钮是尚未发生机械作用时的位置。
（1）硬件组成
·输入接口—可接受开关信号和模拟信号。
·输出接口—输出开关信号以驱动接触器、电磁阀、指示灯等。
·内部控制—智能核心含CPU、程序存储器和数据存储器等。
·通讯接口—采用RS232/485与PC机实现通讯。
（2）编程方式
·梯形图—由若干图形符号组成的图形控制语言。由于它是在传统的继电控制原理图的基础上演变而来的，具有直观、易理解的特点，是目前使用较多的方式。
图6-2（a）
例6-3图示为一个对三台电机实现顺序启动的继电控制电路，找出图6-3电路中的错误（须用笔圈出）并重新画出改正后的控制电路。
图6-3
解：⑴找错
⑵改正
例6-4：画出电动机正反转的控制线路（含主电路），正转要求能够实现点动与常动，反转要求能够实现两地控制

电工学电动机

电工学电动机

i W1
2
V1
V2' U1 W2'
W1'
V1
U2'
U2
V1' W2
W1 U1' V2
i1
U
1
U
V2'
1
U2 U1'
W1'
N
W2' U2'
i3
W1' V2' V2 W2 V1'
U2'
S
i W1
2
V1 V1'
N
I m i1 i2 i3
W2 U1'
0
t
极对数 p
W2' V1
S U2
W1 V2
2
t 0
V2' W1'
铭牌数据：
三相异步电动机
型号：Y132M-4 功率：7.5kW 频率：50Hz
电压：380V
电流：15.4A 接法：△
转速：1440r/min 绝缘等级：B 工作方式：连续
×年×月生产
技术数据：功率因数：0.85 效率：87%
1. 型号
用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。 例如： Y 132 M－4
（3）起动转矩 Ts： 电动机起动时的转矩。
n0 n
起动时，n= 0 （s =1）
电动机直接起动能力，用
KS表示： TS KSTN
O
Ts
T
❖若 Ts > TL ，则电动机能带此负载直接起动。
直接起动时，起动电流IS要远大于额定电流IN。
KC
IS IN
IS KCIN
6-3 三相异步电动机的铭牌数据

《电工学第六》课件

《电工学第六》课件

02
电机在工业自动化中的 应用：驱动、控制和调 速等
03
变压器在电力系统中的 应用：电压变换、电流 变换和阻抗变换等
04
电机与变压器在其他领 域的应用：家电、交通 和能源等
05
电力系统
电力系统概述
01
总结词：基本概念和组成
02
电力系统是由发电、输电、配电和用电等环节组成的电能产生、传输 、分配和消费的系统。
将电能从输电网或地区发电厂分配到各个 用户，包括直接供给各类用户的分配网络 和各种类型的用户供电所。
电力系统的运行和控制
总结词：电力系统的运行状态和调节控 制
电压调整是保证系统电压质量的重要措 施，通过调节变压器分接头和投切无功 补偿装置等手段实现。
频率调整是保持系统频率稳定的关键措 施，通过自动发电控制（AGC）和需求 响应等手段实现。
电磁学的诞生
1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了 电流的磁效应，为电磁学的发展奠定 了基础。
电工学的应用领域
电力工业
发电、输电、配电等各个环节 都离不开电工学的理论和技术
支持。
电子工业
电子设备的设计、制造、测试 等都涉及到电工学的知识。
通信工程
通信系统的传输、交换、终端 等都与电工学密切相关。
自动化控制
电力系统的运行状态包括正常运行状态 、异常运行状态和短路故障状态。
电力系统的调节控制包括频率调整、电 压调整、无功补偿和继电保护等。
06
安全用电
安全用电常识
详细描述
总结词：了解安全用电的基 本原则和要求，掌握安全用
电的常识。
01
02
03
了解电的基本性质和特点， 知道电的危害和危险性。

电工学第六章 电工技术(第六版)

电工学第六章 电工技术(第六版)
交流磁路中：
Φ固定
IS固定
F随 Rm 变化 U 随 R 变化
交流磁路中磁阻 Rm 对电流的影响
电磁铁吸合过程的分析：
Φ
i
在吸合过程中若外加电
压不变, 则 Φ 基本不变。
u
Rm 大 Rm 小
起动电流大 电流小
IN Φ Rm
电磁铁吸合后(气隙小）

电磁铁吸合前(气隙大）
注意：
如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线
i u
Φ
Φ
U 4.44 f Nm
交流磁路的特点:
当外加电压U、频率 f 与 线圈匝数N一定时， Φm 便
eL e
基本不变。根据磁路欧姆
定律 IN
Φ Rm ，当Φm
一定时磁动势IN随磁阻 Rm 的变化而变化。
交流磁路和电路中的恒流源类似
F Φ Rm 直流电路中： U I S R
6.1 磁路及其分析方法
6.1.1 磁场的基本物理量 一、磁感应强度：表示磁场强弱和方向的物理量
F B Il
用一个与磁场方向垂直的1米长导体 通以1A电流时导体上受的力来衡量。
也可看成与磁场方向相垂直的单位面积上通过 的磁通（磁力线）。所以B又可称为磁通密度。
二、磁通
磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S 的乘积，称为通过该面积的磁通。
eL e
u i(Ni)
d di e N L dt dt
d e N dt
2.电压电流关系
交流激励 线圈中产生感应电势
i
Φ
Φ
Φ和 Φ
电路方程：
产生 的感应电势
u
eL e
u uR ( el ) ( e ) dΦ dΦ Ri N N dt dt

电工学第六章

电工学第六章

B
Br
•
•
O
•H
c
H
•
磁滞回线
章目录 上一页 下一页 返回
退出
几种常见磁性物质的磁化曲线
B/T 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 103 H/(A/m)
c b
c b
a
a
O
H/(A/m) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0103
章目录 上一页 下一页 返回 退出
2.磁饱和性 磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着 外磁场的增强而无限的增强。当外磁场增大到一定 外磁场的增强而无限的增强。 程度时，磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与 外部磁场方向一致，磁化磁场的磁感应强度将趋向 某一定值。如图。 BJ 磁场内磁性物质的磁化磁场 的磁感应强度曲线；
Br
•
例如: 永久磁铁的磁性就是由 剩磁产生的；自励直流发电机 的磁极，为了使电压能建立， 也必须具有剩磁。
•
O
•H
c
H
•
磁滞回线
章目录 上一页 下一页 返回 退出
3. 磁滞性 但剩磁也存在着有害的一面， 例如，当工件在平面磨床上加 工完毕后，由于电磁吸盘有剩 磁，还将工件吸住。为此要通 入反向去磁电流，去掉剩磁， 才能取下工件。 矫顽磁力Hc： 使 B = 0 所需的 H 值。 磁性物质不同，其磁滞回 线和磁化曲线也不同。
4. 磁路分析的特点
(1)在处理电路时不涉及磁场问题，在处理磁路时离不 开电场的概念；例如在讨论电机时，常常要分析电机 磁路的气隙中磁感应强度的分布情况。

电工学-第六章

电工学-第六章

2．接触器的结构

电磁系统 主触点和灭弧系统
辅助触点
反力装置 支架和底座
3．接触器的工作原理
线圈通电后，在铁心中产生磁通，由此在衔铁气隙处产 生吸力，使衔铁产生闭合动作，主触点在衔铁的带动下闭合， 于是接通了主电路。同时衔铁还带动辅助触点动作，使原来 断开的闭合，而原来闭合的断开。 当线圈断电或电压显著降低时，吸力消失或减弱，衔铁
在释放弹簧作用下打开，主、辅触点又恢复到原来状态。
选用接触器时注意事项
1．主触点的额定电压应大于或等于控制线路的额定 电压。 2．主触点的额定电流应等于或稍大于电动机的额定 电流。 3．吸引线圈的电压应与线圈所接入的控制回路电压 相符。 4．根据被控负载电流的种类选择直流接触器或交流 接触器。
八、继电器
3．组合开关（转换开关）
特点：用动触片的转动来代替刀闸的推合和拉开。结 构紧凑，组合性强。用于不频繁的接通和分断电路、换接 电源和负载以及控制5kW以下电动机的启动、停止和正反 转。

HZ10-10/3型组合开关
HZ3－132型倒顺开关
（1）HZ10－10/3型组合开关
外形
符号
结构
（2）HZ3－132型倒顺开关
一、常用低压电器的分类
1．按用途分

控制电器 主要用于控制电路的通断以及调 节电动机的各种运行状态，如刀开关、接 触器、继电器、按钮、电磁阀等。
保护电器 保护电源、线路或电动机，使它 们不在短路或过载状态下工作，如熔断器、 热继电器、断路器等。

2．按动作方式分

手动电器 依靠外力（如人力）直接操纵而 动作的电器，如开关、按钮等。
二、低压电器主要技术参数

电工学-第6章电动机

电工学-第6章电动机

电工技术第6 章电动机6.1 电机概述6.2 三相异步电动机的工作原理6.5 三相异步电动机的机械特性6.4 三相异步电动机的铭牌数据6.6 三相异步电动机的起动6.7 三相异步电动机的调速*6.8 单相异步电动机6.3 三相异步电动机的基本结构*6.9 交流伺服电动机*6.10 步进电动机*6.11 三相同步电动机*6.12 直流电动机*6.13 电动机的选择下一章上一章返回主页第6章电动机1. 了解三相异步电动机的结构，分清笼式和绕线式两种转子的结构特点；临界状态和起动状态的意义教学基本要求第6章电动机10. 掌握三相异步电动机的调速方法；11. 了解单相异步电动机的工作原理和起动方法；第6章电动机电机是实现能量转换或信号转换的电磁装置。

电能机械能6.1 电机概述第6章电动机电机是实现能量转换或信号转换的电磁装置。

电能机械能(1)6.1 电机概述第6章电动机(2) 控制电机伺服电动机：电压信号转化为角位移或角速度；测速发电机：将转速转化为电压信号；自整角机：实现角度的传输、变换和接受；第6章电动机6.3 三相异步电动机的基本结构三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分第6章电动机一、定子三相异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组组成。

机座铁心定子绕组端盖第6章电动机二、转子根据转子绕组结构的不同又分为笼型转子和绕线型转子。

笼型转子绕线型转子转子铁心转轴第6章电动机第6章电动机W21. 旋转磁场的产生一、旋转磁场6.2 三相异步电动机的工作原理第6章电动机i U i V i WωtiOU1V1W1U2V2W2i Vi Wi U第6章电动机V2同理分析，可得其它电流角度下的磁场方向：S120= 180=t ωi U i Vi Wωti O第6章电动机每相绕组都用两个线圈串联组成：形成的磁场则是两对磁极，U1U2U3V1V2V3W1W2W3ωt =90°第6章电动机2. 旋转磁场的转速旋转磁场转速n——同步转速电流变化一周→旋转磁场转一圈p = 1 时：p123456 n0/(r/min)300015001000750600500 = 50 Hz 时，不同磁极对数时的同步转速如下：第6章电动机3. 旋转磁场的转向ωt =0°U1U1Nωt =90°第6章电动机调换两根电源进线。

电工学第六章

电工学第六章

型号 电压 转速
Y132S－6 380 V 960r/min
三相异步电动机 功 率 3 kW 电 流 7.2 A 功率因数 0.76
频 率 50Hz 联 结Y 绝缘等级 B
4. 额定电流 IN IN = 7.2A
→额定状态下定子三相绕组上的线电流
5. 额定功率因数λN = cosN
P1N = √3 UNIN cosN
P0 = PCu+PFe + PMe
η=
P2 P1
100%
【例】某三相异步电动机，极对数 p = 2，定子绕组三角形
联结，接于 50 Hz、380 V 的三相电源上工作，当负载转矩
TL= 91 N·m 时，测得 I0 = 30 A，P1= 16 kW，n = 1470 r/min， 求该电动机带此负载运行时的 s 、P2 、ŋ 和λ。
解： n0 =
60 f1 2
= 1500 r/min
s n0 n = n0
1500－1470 1500
= 0.02
P2
=
T2
2πn 60
= 91 ×
2×3.14 60
× 1470 W= 14 kW
η= PP21 100% = 87.5%
λ = P1
= 0.81
√3 U1l I1l
对称三相绕组 通入对称三相电流
O ωt
U1 V1 W1
U2 V2 W2 U3 V3 W3
ωt = 0o
V4
U1 N
W3
U4 S
V3
W2
N U3
W4 V1 S U2 W1
V2
ωt = 180o
V4
U1 S
W3
U4 N
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绕线型转子
笼型转子
转轴
大连理工大学电气工程系
21
第 6
章 6.4 三相异步电动机的铭牌数据
电 动 机
三相异步电动机 型 号 Y132S－6 功 率 3 kW 频
率 50 Hz
电 压 380 V
电 流 7.2 A 联 结 Y
转 速 960 r/min 功率因数 0.76 绝缘等级 B
1. 型号 Y132S－6
O T
TM T
2. 转子电阻增加时的人为特性 转子串联合适的电阻: TS → TM
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30
第
6
章
6.6 三相异步电动机的起动
电 良好的起动性能:
动 机
起动电流小
起动转矩大
异步机的起动特性： 起动电流大: IS = KI IN = (5～7)IN 起动转矩小: TS = KSTN = (1.6～2.2)TN
V1
W1
动 机
与三相绕组中的三相电流的相序 L1 → L2 → L3 一致
L1 L2 L3
L1 L2 L3
n0
n0
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10
第
6 章
二、工作原理
电 1. 电磁转矩的产生
动 机
右手定则
左手定则
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第 6 章
电 动
用右手定则判断
机
转子绕组中感应
电流的方向。
用左手定则判断 转子绕组受到的 电磁力的方向。
O sN sM
1s
KC = 5.5～7.0
大连理工大学电气工程系
28
第
6
章
[例6.5.1] 某三相异步电动机，额定功率 PN = 45 kW，
额定转速 nN = 2 970 r/min， KM = 2.2 ，KS = 2.0。
电 动 机
若 TL = 200 N·m，试问能否带此负载：(1) 长期运行; (2) 短期运行; (3) 直接起动。
6. 额定转速 nN
大连理工大学电气工程系
23
第
6 章
[例 6.4.1] Y180M-2 型三相异步电动机， PN = 22
kW，UN = 380 V，三角形联结，IN = 42.2 A， N = 0.89,
电 fN = 50 Hz、 nN = 2 940 r/min。求额定状态下运行时的：
动 (1) 转差率; (2) 定子绕组的相电流; (3) 输入有功功率; (4)
机 自 整 角 机 ：实现角度的传输、变换和接受；
步进电动机：电脉冲信号转化为转角或转速；
旋转变压器：转角信号变换成电压信号；
感应同步器：转角位移或直线位移转换成电压信号。
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4
第 6
章 6.2 三相异步电动机的工作原理
电 一、旋转磁场
动 机
1. 旋转磁场的产生
三相 (多相) 绕组中流过三相 (多相) 电流。
电磁力 F →电磁转矩 T 。 T 与 n0 同方向。
11
N n0
F n S
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12
第 6
章 电动机转速和旋转磁场同步转速的关系：
电 ① n 与 n0 方向一致。
动 机
② n < n0，故称异步电动机或感应电动机
转差率 :
s=
n0－n n0
起动 (堵转) 时: n = 0，s = 1
s 、P2 、 和 。
[解]
n0 =
60 f1 2
= 1 500 r/min
s=
n0－n n0
=
1 500－1 470 1 500
= 0.02
P2 = T2
2n 60
=
2×3.14 60
×91 ×1470 W = 14 kW
=
P2 P1
100%= 87.5 %
= P1 = 0.81
3U1LI1L
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8
第 6
章 磁极对数为 p 时
电 动
n0 =
60 f1 p
机
f = 50 Hz 时，不同磁极对数时的同步转速如下：
p
12 3456
n0/(r/min) 3000 1500 1000 750 600 500
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9
第 6
章 3. 旋转磁场的转向
电 旋转磁场的转向为： U1
U1
i
iU
iV
iW
V2
W2
O
t
U1 U2 通入 iU
V1 V2 通入 iV
W1
V1
U2
W1 W2 通入 iW
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第
6
章
i
电
O
动
机
U1
N
V2
W2
W1
V1
S
U2
t = 0°
5
iU
iV
iW
t
U1
V2
W2
S
N
W1
V1
U2
t = 90°
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6
第 6
章 每相绕组都用两个线圈串联组成： U1 V1 W1
当 T2 > TL 加速运行
当 T2 < TL 减速运行
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15
第 6
章 四、功率传递
电
动
输入的有功功率: P1 = 3 U1LI1L
机
= 3 U1PI1P
输出的机械功率:
P2 = T2
=
2 60
nT2
电动机的效率:
=
P2 P1
100%
功率损耗: P = PCu＋PFe＋PMe
(4)
效率
N =
PN 100% = P1N
22 24.8 100% = 89%
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24
第 6
章 6.5 三相异步电动机的机械特性
电
动 转矩特性: 异步机的 T 与 s 之间的关系 T = f (s)
机
机械特性: 异步机 n 与 T 之间的关系 n = f (T)
固有特性: 在额定电压、额定频率，定子和 转子电路不外串参数时的 T = f (s) 和 n = f (T)
动 电 压 380 V
电 流 7.2 A 联 结 Y
机 转 速 960 r/min 功率因数 0.76 绝缘等级 B
4. 额定电流 IN IN = 7.2 A →定子三相绕组的额定线电流
5. 额定功率因数 N = cosN
P1N = 3 UNIN cosN
PN = NP1N = 3 UNIN cosNN
电工技术
电工学-第6章电动机
2
第
6
章
6.1 电 机 概 述
电 动
电机是实现能量转换或信号转换的电磁装置。
机
电能
机械能
种类： (1) 动力电机：直流电机和交流电机
复串并他 励励励励 电电电电 机机机机
同异 步步 电电 机机
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3
第 6
章 (2) 控制电机
电 动
伺服电动机：电压信号转化为角位移或角速度； 测速发电机：将转速转化为电压信号；
电 动
形成的磁场则是两对磁极，
机 即 p=2
U2 V2 W2 U3 V3 W3 U4 V4 W4
U1
V4
W4
W3
N
V1
U4
S
S
U2
V3
N
W1
W2
V2
U3
t = 0°
U1
V4
W4
W3
V1
SN
U4
U2
NS
V3
W1
W2
V2
U3
t = 90°
大连理工大学电气工程系
7
第 6
章 2. 旋转磁场的转速
电 旋转磁场转速 n0 —— 同步转速
章 Y形起动与Δ形起动时起动电流和起动转矩比较
电 动
定子线电压比
机
定子相电压比
定子相电流比 起动电流比
电源电流比 起动转矩比
U1LY U1LΔ
=
UN UN
=
1
U1PY U1PΔ
=
U1PY/ U1PΔ
3
=
1 3
I1PY I1PΔ
=
U1PY U1PΔ
=
1 3
ISY ISΔ
=
I1PY 3 I1PΔ
=
1 3
[解] (1) 电动机的额定转矩
TN =
60 2
PN nN
=
60 2×3.14
×
45×103 2 970
N·m = 145 N·m
由于TN < TL，故不能带此负载长期运行。
(2) 电动机的最大转矩
TM = KMTN = 2.2×145 N·m = 319 N·m 由于TM > TL，故可以带此负载短时运行。
IY IΔ
=
ISY ISΔ
机 效率。
[解] (1) 由型号知该电动机的 2p＝2，即 p＝1，
sN=
n0－nN n0
=
3 000－2 940 3 000
= 0.02
(2) 定子三相绕组为三角形联结
I1P =
IN 3
= 42.2 3
A = 24.36 A
(3) 输入有功功率
P1N= 3 UN IN N = 3×380×42.2×0.89 W = 24.8 kW
动 机
p = 1 时：

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