执行元件及控制第二章常用电动机
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机电一体化(第3章 执行元件)
电磁阀 电磁阀对气体、液体管道的开关进行控制。 电磁阀对气体、液体管道的开关进行控制。广泛应用于液 压机械、空调系统、热水器、自动机床等系统中。 压机械、空调系统、热水器、自动机床等系统中。 电磁阀可分为交流和直流两类，根据其阀位和通道数目有 电磁阀可分为交流和直流两类， 两位三通、两位四通、三位四通等。 两位三通、两位四通、三位四通等。 下图为电磁阀的结构原理图。 下图为电磁阀的结构原理图。
二、常用的控制用电动机
控制用电动机有力矩电动机、脉冲（步进）电动机、 控制用电动机有力矩电动机、脉冲（步进）电动机、变频 调速电动机、开关磁阻电动机和各种AC/DC电动机等。 电动机等。 调速电动机、开关磁阻电动机和各种 电动机等 控制用电动机是电气伺服控制系统的动力部件， 控制用电动机是电气伺服控制系统的动力部件，是将电能 转换为机械能的一种能量转换装置。 转换为机械能的一种能量转换装置。由于其可在很宽的速度和负 载范围内进行连续、精确的控制， 载范围内进行连续、精确的控制，因而在各种机电一体化系统中 得到了广泛的应用。 得到了广泛的应用。 现代化生产对电机的性能要求越来越高：精度、速度、 现代化生产对电机的性能要求越来越高：精度、速度、带 负载能力、灵活性、智能化等。 负载能力、灵活性、智能化等。 电机的控制用自动化控制设备，朝向集成化、微型化、 电机的控制用自动化控制设备，朝向集成化、微型化、智 能化方向发展。微机和单片机使电机控制产生革命性的飞跃。 能化方向发展。微机和单片机使电机控制产生革命性的飞跃。目 前已研制出了许多微机或单片机控制电机的系统及专用控制板。 前已研制出了许多微机或单片机控制电机的系统及专用控制板。 不远的将来，智能化调速系统、电机一体化等会广泛应用。 不远的将来，智能化调速系统、电机一体化等会广泛应用。 控制用电动机有回转和直线驱动电动机，通过电压、电流、 控制用电动机有回转和直线驱动电动机，通过电压、电流、 频率(包括指令脉冲 控制，实现定速、变速驱动或反复起动、 包括指令脉冲)等 频率 包括指令脉冲 等控制，实现定速、变速驱动或反复起动、 停止的增量驱动以及复杂的驱动， 停止的增量驱动以及复杂的驱动，而驱动精度随驱动对象的不同 而不同。 而不同。机电一体化系统或产品中常用的控制用电动机是指能提 供正确运动或较复杂动作的伺服电动机。 供正确运动或较复杂动作的伺服电动机。
第2章 基本电气控制线路
图2-2 鼠笼式电动机单向运行电气控制线路
鼠笼式异步电动机全压启动控制线路
• 组成：开关QB、熔断器FA、接触器QA、热继电器BB、 按钮SF、触头
• 控制线路工作原理 自锁：接触器(或继电器)利用自己的辅助触点来保持线圈
带电。这个触点称为自锁(自保)触点。 • 停止电动机 • 线路保护 ✓ 短路保护：熔断器 ✓ 过载保护：热继电器 ✓ 欠压和失压保护：接触器的自锁触点完成
降压。 • 设计思想仍按时间原则控制启动过程：启动时，定子绕组
接成星形，每相绕组承受电压为电压的相电压(220V),减 小启动电流对电网影响。 • 启动后期按预定时间换接为三角形，每相绕组承受电压为 电压的线电压(380V)，电动机进入正常运行。
三相鼠笼式异步电动机降压启动线路
三相鼠笼式异步电动机降压启动线路
方面，便于掌握，价格低廉，运行可靠。
电气控制线路绘制
一、电气控制线路图 •目的：为了表达生产设备电气控制系统的结构、原理等设 计意图，为了便于进行电气元件的安装、调整、使用和维 护，将电气控制线路中各电器元件的联接用一定图表示。 •电气控制线路图：使用不同的图形符号来表示各种电器元 件，用不同的文字符号来进一步说明图形符号所代表的电 气元件的基本名称、用途、主要特征及编号等。 •要求：电气控制线路图需简明易懂，采用规定的图形符号 、文字符号和标准画法。
电气控制线路绘制
• 电气图形符号、文字符号：用来表示和说明电气元件
• 标准：须符合国家标准规定，不得采用旧或非标准符号
• 课本选用：最新的《电气简图用图形符号》国家标准 GB/T 4728和最新的《电气设备用图形符号》国家标准 GB/T 5465。
• 电气图形符号： ➢ 符号要素 ➢ 限定符号 ➢ 一般符号 ➢ 非电操作动作符号
鼠笼式异步电动机全压启动控制线路
• 组成：开关QB、熔断器FA、接触器QA、热继电器BB、 按钮SF、触头
• 控制线路工作原理 自锁：接触器(或继电器)利用自己的辅助触点来保持线圈
带电。这个触点称为自锁(自保)触点。 • 停止电动机 • 线路保护 ✓ 短路保护：熔断器 ✓ 过载保护：热继电器 ✓ 欠压和失压保护：接触器的自锁触点完成
降压。 • 设计思想仍按时间原则控制启动过程：启动时，定子绕组
接成星形，每相绕组承受电压为电压的相电压(220V),减 小启动电流对电网影响。 • 启动后期按预定时间换接为三角形，每相绕组承受电压为 电压的线电压(380V)，电动机进入正常运行。
三相鼠笼式异步电动机降压启动线路
三相鼠笼式异步电动机降压启动线路
方面，便于掌握，价格低廉，运行可靠。
电气控制线路绘制
一、电气控制线路图 •目的：为了表达生产设备电气控制系统的结构、原理等设 计意图，为了便于进行电气元件的安装、调整、使用和维 护，将电气控制线路中各电器元件的联接用一定图表示。 •电气控制线路图：使用不同的图形符号来表示各种电器元 件，用不同的文字符号来进一步说明图形符号所代表的电 气元件的基本名称、用途、主要特征及编号等。 •要求：电气控制线路图需简明易懂，采用规定的图形符号 、文字符号和标准画法。
电气控制线路绘制
• 电气图形符号、文字符号：用来表示和说明电气元件
• 标准：须符合国家标准规定，不得采用旧或非标准符号
• 课本选用：最新的《电气简图用图形符号》国家标准 GB/T 4728和最新的《电气设备用图形符号》国家标准 GB/T 5465。
• 电气图形符号： ➢ 符号要素 ➢ 限定符号 ➢ 一般符号 ➢ 非电操作动作符号
电动执行机构讲义
电动执行机构讲义一、工作原理1.电动机通过电源供电，将电能转换为旋转运动；2.旋转运动通过减速器传递到执行器，将其转化为线性运动或旋转运动；3.控制电路控制电动机的启停、速度和方向，从而控制执行机构的工作。
二、应用领域1.工业自动化：电动执行机构广泛应用于自动化生产线、机械加工设备等领域。
它能够实现高速、高精度的运动控制，提高生产效率和产品质量。
2.机械控制系统：电动执行机构常被用于实现机械装置的运动控制，如机械手臂、传送带、门窗开启装置等。
通过控制电动机的运动，可以精确地实现机械部件的运动和位置控制。
3.智能家居：电动执行机构还广泛应用于智能家居领域，如智能开关、窗帘控制、家庭影院设备等。
通过手机或遥控器等方式，可以方便地控制家居设备的开关和位置。
三、优缺点1.操作方便：通过控制电路可以远程、精确地控制电动执行机构的运动，提高了操作的便利性和精确性。
2.可编程性强：电动执行机构可以通过编程实现自动化控制，实现复杂的运动模式和协同工作。
3.节能环保：电动执行机构在不需要工作时可以停止供电，节省能源。
并且由于不需要使用传统的润滑油和液压装置，减少了对环境的污染。
然而，电动执行机构也存在一些缺点：1.价格较高：相比传统的机械执行机构，电动执行机构的成本较高。
这主要是由于其包含较复杂的电路控制系统和精细的执行机构。
综上所述，电动执行机构是一种高效、便捷、可编程的机械执行机构，广泛应用于工业自动化、机械控制系统和智能家居等领域。
尽管存在一些缺点，但其优点使其成为现代自动化控制领域的重要组成部分。
机电一体化系统设计_第二章机械部件选择与设计
d) 弹簧式自动预紧调整
但结构复杂、轴向刚度较差、适合清载场合。
（3）选择滚珠丝杠副支承方式
为了提高滚珠丝杠传动副的支承刚度，从而提高传 动精度，滚珠丝杠副支承方式具有下属四种方式。
a) 单推--单推式支承
特点：两端止推轴承可使滚珠丝杆产生预拉伸力， 提高了丝杆安装刚度，预拉力越大，轴承寿命降低。
3）滚珠丝杠副的选择设计验算步骤
依据最大工作载荷(N)或平均工作载荷(N)作用下的使用寿命T(h)、 丝杆有效工作行程(mm)、丝杠转速(r/min)或平均转速(r/min)、滚 道硬度HRC以及工况等实际工作条件，进行一系列的验算。 〃 承载能力计算与滚珠丝杠副型号选择 在最大静载荷和动载荷条件下，进行弯曲强度、接触应力强度、 疲劳强度等验算，综合决定选择滚珠丝杠副型号。 〃 压杆稳定性验算或校核 压杆稳定性验算或校的基本要求是不影响滚珠丝杠副的精度和 变形附加载荷产生的摩擦阻力超过极限值。 〃 刚度验算 结构刚度（支承方式相关）和接触刚度（导轨滚道）。 **由此才能完成滚珠丝杠副的选择设计工作。
滚珠丝杠副的四种支承方式及其特点
（4）滚珠丝杠副的制动装置
作用：在垂直安装或在高速移动定位时，防止滚珠 丝杠副逆转发生不安全事故或定位不可靠（无自锁能 力）。 常用：超越离合器、双推式电磁离合器（制动器）。
2 1
6 7
3
4
5
4 3 2 1
超越离合器
双推式电磁离合器
超越离合器的工作原理
超越离合器是利用主动件和从动件的转速变化或回转方 向变换而自动接合和脱开的一种离合器。当主动件带动从 动件一起转动时，称为结合状态；当主动件和从动件脱开 以各自的速度回转时，为超越状态。
超越离合器具有以下功能 a.在快速进给机械中实现快慢速转换、超越功能。 b.实现步进间隙运动和精确定位的分度功能。
2 电气工程概论_第二章_电机电器及其控制技术
牵引电 动机
电传动内燃机车动力关系示意图
电气工程专业导论
20
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三、电机的应用领域（续）
3、交通运输业
内燃机—电力 推进：
3）船舶
舰船内燃机—电力推进感应电动机
电气工程专业导论 21
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第二章 电机电器及其控制技术
一．电机的作用与发展简史 二．电机的分类与结构 三．电机的应用领域 四．电动机的选用与运行控制 五．电机学的研究内容 六．电器的发展历史 七．电器的分类 八．高压电器 九．低压电器
电气工程专业导论 1
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三、电机的应用领域（续）
3、交通运输业
6）磁悬浮列 车驱动
图2-25
电气工程专业导论
25
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三、电机的应用领域（续）
3、交通运输业
7）直线电动 机轮轨车辆
电气工程专业导论
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一、电机的作用与发展简史
电机的作用
电能的生产、 传输和分配
发电机 变压器
……
驱动各种机 械和装备
电动机 机床 水泵 ……
控制电机
阀门控制 火炮控制 计算机 ……
电气工程专业导论
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数控机床电气控制第2版习题答案习题答案
习题答案第一章机床控制线路的基本环节1. 答：低压电器是机床控制线路的基本组成元件。
它可以分为以下几大类；开关电器，主令电器，熔断器，接触器，继电器，控制变压器，直流稳压电源。
常用的低压电器有：刀开关，组合开关，低压断路器，按制按钮，行程开关，万能转换开关，脚踏开关，熔断器，接触器，电磁式继电器，时间继电器，热继电器，速度继电器，控制变压器，直流稳压电源。
2．答：低压断路器俗称为自动空气开关，是将控制和保护的功能合为一体的电器。
它常作为不频繁接通和断开电路的总电源开关或部分电路的电源开关，当发生过载、短路或欠电压故障时能自动切断电路，有效地保护串接在它后面的电气设备，并且在分断故障电流后一般不需要更换零部件。
因此，低压断路器在数控机床上使用越来越广泛。
3．答：虽然继电器与接触器都是用来自动接通或断开电路，但是它们仍有很多不同之处。
继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作；继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器是一种用来频繁地接通或分断带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。
因此继电器触点容量较小（不大于5A）。
在控制功率较小时（不大于5A）可用中间继电器来代替接触器起动电动机。
4．答：热继电器由于其热惯性，当电路短路时不能立即动作切断电路，不能用作短路保护，熔断器不具备热惯性所以只能作电动机的短路保护而不能作长期过载保护；另外，热继电器与熔断器的额定电流选择不同，因此，热继电器只能作为过载保护，熔断器只能作为短路保护。
5．答：短路保护：瞬时大电流保护，最常用的是利用熔断器进行短路保护。
过电流保护：当电流超过其整定值时才动作，整定范围通常为 1.1--4 倍额定电流。
最常用的是利用过电流继电器进行过电流保护。
长期过载保护：电动机在实际运行中，短时过载是允许的，但如果长期过载或断相运行都可能使电动机的电流超过其额定值，引起电动机发热。
绕组温升超过额定温升，将损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会烧毁电动机绕组，因此必须采取过载保护措施。
第01讲电机学概述
M
低 电 压 动 配 机 电 线
电机是各个行业不可缺少的设备或元件。 工业动力。 交通运输动力。 农业动力。
文教医疗动力。
国防动力及测控元件 。
家用电器动力。
各种自动化系统中的测控及执行元件。
3. 电机的分类
电机按功能分类。
发电机 ： 将机械能转换为电能
电动机 ： 将电能转换为机械能
4. 电机学课程特点
专业基础课
电机专业：从事电机设计制造，必须学电机学。
发电专业：从事电能的生产，必须学电机学。
自动化专业：从事电能的控制，必须学电机学。 高压专业：从事高电压输电线路的设计等。 绝缘专业：从事绝缘材料的研究。 电器专业：电力系统的各种开关电器等。
电测专业：从事电力系统的测控等。
发展壮大
单机容量不断提高； 重量不断减轻，尺寸不断缩小； 应用范围不断扩大 ； 现代设计,制造及控制技术的应用。
单机容量的不断提高
进入20世纪，大型工业企业不断集中，使得发电机的容量随 着工业发展的要求而不断提高。 以汽轮发电机为例，在1900年，汽轮发电机的单机容量不超 过5000kVA，到1920年，汽轮发电机容量已经达到 50000~60000kVA。 在1937年，应用空气冷却的汽轮发电机的容量已经达到10万 kVA。应用氢气冷却后，汽轮发电机的容量便上升到15万kVA。 随后电机的冷却技术不断发展，表现为在导体内部用气体冷 却或液体冷却。1956年制成 20.8万kVA的汽轮发电机，采用了 定子导体水内冷，转子导体氢内冷。在1960年汽轮发电机的容 量又上升为32万kVA。不久，汽轮发电机的容量久突破了100万 kVA。 目前汽轮发电机的容量已达到600~1000万kVA。
电机与电气控制
低压开关
刀开关 组合开关 自动开关 漏电保护器
主令电器
按钮 行程开关 万能转换开关
刀开关
用途 普通刀开关是一种结构最简单且应用最广泛的手控低压电器，广泛用在照明电路和小容量（5.5kW）、不频繁起动的动力电路的控制电路中。 结构 符号 注意事项 刀开关安装时，瓷底应与地面垂直，手柄向上，易于灭弧，不得倒装或平装。倒装时手柄可能因自重落下而引起误合闸，危及人身和设备安全。
常用的继电器
电磁式继电器 电流继电器 电压继电器 中间继电器 时间继电器 热继电器 速度继电器
时间继电器
用途 时间继电器是利用电磁原理或机械原理实现触点延时闭合或延时断开的自动控制电器。 分类 常用的种类有电磁式、空气阻尼式、电动式和晶体管式。 结构及工作原理 延时方式 通电延时和断电延时 符号
图1-7 胶盖瓷底刀开关的结构 1—出线盒 2—熔丝 3—动触头 4—手柄 5—静触头 6—电源进线座 7—瓷座 8—胶盖 9—接用电器
组合开关
定义 它实质上也是一种特殊刀开关，只不过一般刀开关的操作手柄是在垂直安装面的平面内向上或向下转动，而组合开关的操作手柄则是平行于安装面的平面内向左或向右转动而已。 用途 多用在机床电气控制线路中，作为电源的引入开关，也可以用作不频繁地接通和断开电路、换接电源和负载以及控制5KW以下的小容量电动机的正反转和星三角起动等。 结构 符号
继电器
定义 继电器：是一种根据电量（电流、电压）或非电量（时间、速度、温度、压力等）的变化自动接通和断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器。 与接触器的区别 继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定 的电压信号下动作。 继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路，因此，继电器触头容量较小（不大于5A），且无灭弧装置。 分类 按反应的参数可分为：电压继电器、电流继电器、中间继电器、热继电器、时间继电器和速度继电器等。 按动作原理可分为：电磁式、电动式、电子式和机械式等。 常用的继电器
刀开关 组合开关 自动开关 漏电保护器
主令电器
按钮 行程开关 万能转换开关
刀开关
用途 普通刀开关是一种结构最简单且应用最广泛的手控低压电器，广泛用在照明电路和小容量（5.5kW）、不频繁起动的动力电路的控制电路中。 结构 符号 注意事项 刀开关安装时，瓷底应与地面垂直，手柄向上，易于灭弧，不得倒装或平装。倒装时手柄可能因自重落下而引起误合闸，危及人身和设备安全。
常用的继电器
电磁式继电器 电流继电器 电压继电器 中间继电器 时间继电器 热继电器 速度继电器
时间继电器
用途 时间继电器是利用电磁原理或机械原理实现触点延时闭合或延时断开的自动控制电器。 分类 常用的种类有电磁式、空气阻尼式、电动式和晶体管式。 结构及工作原理 延时方式 通电延时和断电延时 符号
图1-7 胶盖瓷底刀开关的结构 1—出线盒 2—熔丝 3—动触头 4—手柄 5—静触头 6—电源进线座 7—瓷座 8—胶盖 9—接用电器
组合开关
定义 它实质上也是一种特殊刀开关，只不过一般刀开关的操作手柄是在垂直安装面的平面内向上或向下转动，而组合开关的操作手柄则是平行于安装面的平面内向左或向右转动而已。 用途 多用在机床电气控制线路中，作为电源的引入开关，也可以用作不频繁地接通和断开电路、换接电源和负载以及控制5KW以下的小容量电动机的正反转和星三角起动等。 结构 符号
继电器
定义 继电器：是一种根据电量（电流、电压）或非电量（时间、速度、温度、压力等）的变化自动接通和断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器。 与接触器的区别 继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定 的电压信号下动作。 继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路，因此，继电器触头容量较小（不大于5A），且无灭弧装置。 分类 按反应的参数可分为：电压继电器、电流继电器、中间继电器、热继电器、时间继电器和速度继电器等。 按动作原理可分为：电磁式、电动式、电子式和机械式等。 常用的继电器
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•4.2 三相异步电动机的转动原理
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•16
执行元件及控制第二章常用电动机
•一、转动原理 • 模型机 图4-1-1
•蹄形磁 •铁转子 •短路线圈
•F
•n
1
•N •n1
•· •F
•n
•S
•（一）转动原理 电磁感应定律---右手定则
••旋转磁场
电磁力定律---左手定则
•外力拖动蹄行磁铁旋转，形成空间旋转磁场，旋转方
•转子轴上的阻转矩越大,异步程度越大;反之,则异步程 度较小。转差率s就反映了这种异步程度。
•电动机起动瞬间 n = 0 s = 1 •s 的变化范围
•理想空载时
n = n1 s = 0
• 0～1
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•21
执行元件及控制第二章常用电动机
•二、 旋转下的磁通量）不 变，以确定的方向和转速在空间旋转的磁场。 •通入对称三相电流，即可产生旋转磁场。
•U
•U1
•iW
•W •V 1
•W
•iV
•V 1
•S •⊙ •U1
•V2 •W2
•⊙•W1•U2 •V1 •N
•ωt= 180°
•26
执行元件及控制第二章常用电动机
•N
•ωt = 0°
•V2 •U1•W2•⊙
•W 1
•U
•V1•⊙
2
•S
•ωt = 60°
•U1 •N •V2 •W
2
•W •S 1
•U2•V1•⊙ •⊙
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•表示异步电动机
•35
执行元件及控制第二章常用电动机
•二、功率(额定功率)PN
•电动机在额定状态下（电源电压为额定电压、电流是额 定电流）运行,转轴上输出的机械功率。单位 W或kW。
•三、电压(额定电压)U1N
•电动机在额定状态下运行,定子绕组所应加的线电压。
•四、电流(额定电
流•电)I动1N 机在额定状态下运行,输出额定功率时,定子绕组
•同步转速
•具有p对磁极的旋转磁场
•同步转速
•(r／min)
• 表1 同步转速n1与磁极对数p的关系
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•33
执行元件及控制第二章常用电动机
•旋转磁场转速n1与极对数 p 的关系
•极对数
•每个电流周期 •磁场转过的空间角度
•同步转速
•可见:•旋转磁场转速n1与频率f1和极对数p有关。 •34
•交流电动机的作用 交流电能 → 机械能。
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•2
执行元件及控制第二章常用电动机
•2.对电动机的一般要求
1.对电动机的控制要求 2.稳态控制要求 3.动态控制要求
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执行元件及控制第二章常用电动机
•3
•3.电动机的类型和发展趋势
提高可控性、精度和快速性 适应数字化的发展 电动机组合化 电动机电子化 小型化、实用化、多功能
•如果:
•异步电动机
• 转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切
• 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。
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•20
执行元件及控制第二章常用电动机
•转差率
•转差率s是表示异步电动机运行状态的重要物理量。
向为顺时针，转速n1。
•转子导电铜条与旋转磁场之间发生相对运动，产生感
应电动势，方向由右手定则确定。
•17
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执行元件及控制第二章常用电动机
•在感应电动势的作用下，产生转子电流。 •转子电流与磁场相互作用，产生电 磁力F，方向用左手定则确定。
•电磁力F使转子与旋转磁场同方向
（顺时针）转动,转速n。 •F
的线电流。
•五、接 法•电动机在额定电压下运行,定子三相绕组的连接方法。
•Y系列电动机额定电压UIN =380V
•PN ≤3kW 定子绕组Y连接
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PN ＞4kW △连接•3。6 执行元件及控制第二章常用电动机
•六、频率 f•N我国使用的电力标准频率是50Hz。
•七、转速(额定转速)nN
•以上分析的是二极旋转磁场（磁极对数 p=1），交流电 变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一周。
•交流电频率f1=50Hz，则同步转速
•
n1 =50×60=3000r／min
•改变电动机三相绕组的结构，可使旋转磁场的磁极对数 p=1、2、……。
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执行元件及控制第二章常用电动机
•旋转磁场的极对数P
•A
•Z •X
•o
•Y
•C
•B
• 当三相定子绕组按 图示排列时，产生一对 磁极的旋转磁场，即：
• t
•A •Y
•Z
•C •B
•X
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•30
执行元件及控制第二章常用电动机
• 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。
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•A
•X •A'
•U
•iU
•iV
•V
•iW
•W
• t
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执行元件及控制第二章常用电动机
•i •i •i •i
U
V
W
•U
•U1
•iW
•iV
•0
• t •V
•W
•W 1
•V1
•N
•90°
•V2 •U1•W2•⊙
•60° •180 °
•U
•U
•U1 •N
1 •iU
•V2 •W
•V •W1
•iV
•V
2
•W •S 1
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•5
执行元件及控制第二章常用电动机
•4.三相异步电动机
•4.1 三相异步电动机的构造
•定子 产生旋转磁场。
•转子 产生感应电流和电磁转矩。
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•外形
执行元件及控制第二章常用电动机
•三相异步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、机座、轴承、风扇等部件。
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•22
执行元件及控制第二章常用电动机
•⊙•V
•U 1
•W2•⊙
2
•W1 •V
•U 1 2•⊙
•iU
•U •U
•iV
•V
•V
•iW
•W
•W
•U
1 •iU
•i
W
•W1
•iV
•V 1
•对称三相绕组对称放置在定子铁心圆周的内表面。
•对称三相绕组:星形、三角形连接。以星形为例
•三相绕组：端外接三相电源, •三相电流：正方向自绕组的首端指向末端。
•27
执行元件及控制第二章常用电动机
•（二）旋转磁场的旋转方向
•由三相绕组通入三相电流的相序决定。
•相序 U→V→W
•旋转磁场在空间的旋转方向从U相绕组→V相绕组 →W相绕组。旋转磁场顺时针方向转动。
•改变通入三相电流的相序，如将V相、W相绕组与电
源的连线对调•i，旋转磁场将逆时针方向转动。
U •U1 •U
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•在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组
•U1
•U2
•V1
•V2
•W1
•W2
•三相定子绕组的接法 星形连接。
•U2 •V2
•W2
• 接线盒
•U1 •V1
•W1
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•三相电源
•W2 •U2 •V2 •U1 •V1 •W1
•三相电源
•11
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•端 盖
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•定 子
•机座
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•机座
•端盖
•轴承 •转子
•定子
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•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。
•定子绕组
•机座
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•铁心
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•定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成。
•同理，当磁场逆时针方向转动时, •n
转子也将逆时针方向转动。
1
•N •n1
•· •F
•n
•S
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•18
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•(二) 转差率s
•异步电动机的转动原理：是建立在旋转磁场与转子导 体相对运动的基础上。
•因此，转子的转速n必定低于旋转磁场的转速n1 ,即n ＜n1 。
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•4.3三相异步电动机的铭牌数据
•铭牌 提供电动机的型号、额定值和主要技术数据，是 正确、合理使用电动机的依据。 •一、型号
•Y系列电动机型号的表示方法示例
•Y 160 M 4
•磁极数 •S--短机座
•机座类别代号 •M--中机座 •L--长机座
•表示机座中心高(mm)
•37
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•效率
•在接近额定工作状态下运行,电动机的效率最高，可达 0.9左右。轻载运行时，效率则大大降低。
•合理选择电动机的功率具有重要的经济意义（节约电 能）。
•例题1 型号为Y-160M-4的三相异步电动机,PN=11kW 、