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项目四 三相交流异步电动机
一、教学目标
1.认识三相交流异步电动机的外形和内部结构，熟悉各部件的作用。
2.了解三相交流异步电动机的特点、用途、分类和铭牌的含义，能根据铭牌参数进行简单的计算。
3.能使用拆卸工具，按照工艺要求对三相交流异步电动机进行拆装。
4.能说出鼠笼式和绕线式三相交流异步电动机的各种启动方法，以及特点及应用场合。
5.掌握鼠笼式三相交流异步电动机启动的接线方法和操作要领。
6.掌握三相交流异步电动机各种调速方法以及特点。
二、课时分配
本章共3个任务，本章安排8课时。
三、教学重点
我们通过本项目的实施，了解三相交流异步电动机具有结构简单、运行可靠、价格便宜、过载能力强及使用、安装、维护方便等优点，被广泛应用于工业及自动化控制的各个领域。
四、教学难点
1.掌握鼠笼式三相交流异步电动机启动的接线方法和操作要领。
2.掌握三相交流异步电动机各种调速方法以及特点。
五、教学内容
任务一 认识三相交流异步电动机
1.定子部分
（1）定子铁心：
（2）定子绕组：
（3）底座：
2.转子部分
（1）转子铁心：
（2）转子绕组：
①鼠笼式转子：
②绕线式转子：
3.气隙
二、三相交流异步电动机的工作原理
1.旋转磁场的产生
2.转差率
三、三相交流异步电动机技术数据
1.型号
（1）Y系列：
（2）JDO2系列：
（3）JR系列：
（4）YR系列：
（5）YCT系列：
2.接法
3.电压
4.电流
5.功率与效率
6.功率因数
7.转速
8.绝缘等级
四、三相交流异步电动机的选择
1.功率的选择
（1）连续运行电动机功率的选择：
（2）短时运行电动机功率的选择：
2.种类和型式的选择
（1）种类的选择：
①交、直流电动机的选择：
②鼠笼式与绕线式的选择：
（2）结构型式的选择：
①开启式：
②防护式：
③封闭式：
④防爆式：
（3）电压和转速的选择：
①电压的选择：
②转速的选择：
三相交流异步电动机的拆装实训。
一、实训目的
（1）能正确使用三相交流异步电动机的常用拆装工具。
（2）能正确拆装三相交流异步电动机，进一步熟悉三相交流异步电动机的结构组成。
二、实训器材
工具、材料、设备等详见表4-3。
三、　实训内容及步骤
1.主要实训器材的认识
2.三相交流异步电动机的拆装
（1）电动机拆卸前的准备工作：
①办理工作票。
②准备好拆卸工具，特别是拆卸对轮的拉马、套筒等专用工具。
③布置检修现场。
④了解待拆电动机结构及故障情况。
⑤拆卸时作好相关标记，以便重新安装时的准确定位：
⑥拆除电源线和保护接地线，测定并记录绕组对地绝缘电阻。
⑦把电动机拆离基础，运至检修现场。
（2）电动机大修时检查项目：
①检查电动机各部件有无机械损伤，若有则应作相应修复。
②对解体的电动机，将所有油泥、污垢进行清理干净。
③检查定子绕组表面是否变色，漆皮是否裂纹、绑线垫块是否松动。
④检查定、转子铁芯有无磨损和变形，通风道有无异物，槽楔有无松动或损坏。
⑤检查转子短路环、风扇有无变形、松动裂纹。
⑥使用外径千分尺和内径千分尺分别测量轴承室、轴颈，对比文件包内标准是否合格。
在进行以上各项修理、检查后，对电动机进行拆卸、装配，以及安装、调整各部间隙，按规定进行检查和试车。
（3）三相交流异步电动机的拆卸：
①对轮的拆卸：
②端盖的拆卸：
③抽出转子：
④轴承拆卸：
（4）三相交流异步电动机的装配：
①轴承安装前工作：
②轴承的安装：
③后端盖的装配：
④前端盖的装配：
四、　注意事项
（1）拆卸皮带轮或轴承时，要正确使用拉具。
（2）电动机解体前，要做好标记，以便于组装。
（3）端盖螺钉的松动与紧固必须按对角线上下左右依次旋动。
（4）不能用铁锤直接敲打电动机的任何部位，只能在垫好木块后用紫铜棒敲击或直接用木榔头敲打。
（5）抽出转子或安装转子时要小心，一边送一边接，不可擦伤定子绕组。
（6）电动机装配后，要检查转子转动是否灵活，有无卡阻现象。
（7）清洗电机及轴承的清洗剂（汽、煤油）不准随使乱倒，必须倒入污油井。
1.选择电动机的种类
2.根据机械负载的类型和特性选择电动机
3.根据负载对调速性能要求选择电动机
4.根据负载对启动性能要求选择电动机
5.根据机械负载的需要选择电动机
（1）电动机功率的选择：
（2）电动机工作制的选择：
6.选择电动机要考虑经济性
任务二 三相交流异步电动机的启动
一、电动机的启动性能指标
（1）电动机应有足够大的启动转矩，使启动时间尽量短。
（2）在保证足够的启动转矩的前提下，启动电流尽可能小。
（3）转速尽可能平滑上升，以减少对电动机及负载的冲击。
（4）启动设备尽量简单、经济、可靠、维护方便。
二、三相异步电动机启动的特点
1.启动电流大
2.启动转矩不大
三、鼠笼式三相交流异步电动机的启动方法
1.直接启动（全压启动）
特点：电动机定子绕组的工作电压和启动电压相等。
直接启动的条件：由于直接启动的启动电流很大，因此，在什么情况下采用直接启动，有关供电、动力部门都有规定，主要取决于电动机的功率与供电变压器的容量之比值。
2.降压启动
（1）电动机Y－△降压启动：
（2）电动机定子绕组串电阻降压启动：
（3）自耦变压器降压启动：
四、绕线式三相交流异步电动机的启动
1.转子回路串接电阻启动
2.转子回路串接频敏变阻器起动
三相交流异步电动机的启动实训。
一、实训目的
（1）掌握鼠笼式三相交流异步电动机直接启动的接线方法。
（2）掌握鼠笼式三相交流异步电动机Y－△降压启动的方法。
二、实训器材
工具、仪表、材料、设备等详见表4-5。
三、实训内容及步骤
1.主要实训器材的认识
2.鼠笼式三相交流异步电动机的直接启动
（1）绘制鼠笼式三相异步电动机直接启动电路图。
（2）连接鼠笼式三相异步电动机直接启动的工作电路。
（3）操作并观察鼠笼式三相异步电动机直接启动的过程。
3.鼠笼式三相异步电动机的Y－△降压启动
（1）绘制鼠笼式三相异步电动机Y－△降压启动电路图。
（2）连接鼠笼式三相异步电动机Y－△降压启动的工作电路。
四、注意事项
（1）再次启动前必须让电动机完全停止转动，否则测量值会偏小。
（2）启动电流的测量时间很短，读数时应迅速准确。
（3）试验时启动次数不宜过多。
（4）遇异常情况时，迅速断开电源开关，处理故障后再继续试验。
一、鼠笼式三相异步电动机几种常见的高性能启动方法
1.鼠笼式三相异步电动机晶闸管降压软启动
2.鼠笼式三相异步电动机变频启动
3.深槽式和双鼠笼式三相异步电动机启动
二、三相交流异步电动机定子绕组首尾端的判别
1.直流电源法判别绕组首尾端
用剩磁感应法判别绕组首尾端
任务三 三相交流异步电动机的调速
一、变极调速
1.变极调速的原理
2.多速电动机的变极调速
（1）△／YY接法：
（2）Y／YY接法：
3.变极调速的特点和性能
（1）变极调速设备简单，体积小，重量轻，运行可靠，操作方便。
（2）变极调速的机械特性较硬，可实现恒转矩调速和接近恒功率调速，且转差功率损耗基本不变，效率较高。
（3）变极调速方法为有级调速，且调速的级数不多，一般最多为四级。普遍应用于各种机床、起重机和输送机等设备上。
（4）变极调速的平滑性较差。为了改进调速的平滑性，可采用变极调速与降压调速相结合的方法，从而扩大了调速范围，又减小了低速损耗。
二、变频调速
（1）变频调速原理：
（2）其特点和性能：
①变频调速设备（简称变频器）结构复杂，价格昂贵，容量有限。但随着电力电子技术的发展，变频器向着简单可靠、性能优异、价格便宜、操作方便等趋势发展。
②变频器具有机械特性较硬，静差率小，转速稳定性好，调速范围广（可达10∶1）　，平滑性高等特点；可实现无级调速。
③变频调速时，转差率S较小，则转差功率损耗较小，效率较高。
④可以证明：变频调速时，基频下的调速为恒转矩调速方式；基频调速以上时，近似为恒功率调速方式。
⑤变频调速器已广泛用于生产机械等很多领域内。
三、变转差率调速
1.改变电压U1调速
2.改变转子电阻调速
三相交流异步电动机的调速实训。
一、实训目的
（1）了解双速电动机调速的特点，理解双速电动机调速的原理。
（2）掌握双速电动机调速的方法。
二、实训器材
工具、仪表、材料、设备等详见表4-8。
三、实训内容及步骤
1.主要实训器材的认识
2.双速电动机自动调速线路的安装
（1）绘制双速电动机自动调速电路图。
（2）连接双速电动机自动调速工作电路。
（3）通电试车。
四、注意事项
（1）启动双速电动机前，必须仔细检查线路的正确性，确保一次性通电成功。
（2）双速电动机运行时，观察电动机的高低速转向是否一致。
（3）操作者应注意人身和设备安全。
从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：
（1）高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法（如串级调速等）。
（2）有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中。
（3）电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中。
（4）液力耦合器调速，能量损耗在液力耦合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，如果调速范围不大，能量损耗是很小的。
一、变极对数调速方法
这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：
（1）具有较硬的机械特性，稳定性良好。
（2）无转差损耗，效率高。
（3）接线简单、控制方便、价格低。
（4）有级调速，级差较大，不能获得平滑调速。
（5）可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。
二、变频调速方法
其特点：
（1）效率高，调速过程中没有附加损耗。
（2）应用范围广，可用于笼型异步电动机。
（3）调速范围大，特性硬，精度高。
（4）技术复杂，造价高，维护检修困难。
三、串级调速方法
其特点为：
（1）可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上，效率较高。
（2）装置容量与调速范围成正比，投资省，适用于调速范围在额定转速70％～90％的生产机械上。
（3）调速装置故障时可以切换至全速运行，避免停产。
（4）晶闸管串级调速功率因数偏低，谐波影响较大。
四、绕线式电动机转子串电阻调速方法
五、定子调压调速方法
调压调速的特点：
（1）调压调速线路简单，易实现自动控制。
（2）调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中，效率较低。
（3）调压调速一般适用于100kW以下的生产机械。
六、电磁调速电动机调速方法
电磁调速电动机的调速特点：
（1）装置结构及控制线路简单、运行可靠、维修方便。
（2）调速平滑、无级调速。
（3）对电网无谐影响。
（4）速度失大、效率低。
七、液力耦合器调速方法
其特点为：
（1）功率适应范围大，可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要。
（2）结构简单，工作可靠，使用及维修方便，且造价低。
（3）尺寸小，能容大。
（4）控制调节方便，容易实现自动控制。
六、课后习题
完成项目的项目检测。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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