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1、第六单元 电机设备的安装与维修,知识目标：,1.了解三相交流电的产生，理解三相对称电路的特点及计算，熟悉对称三相电路功率的概念及计算。,2.了解常用低压电器，掌握常用低压电器的功能，熟悉其用途。,3.了解异步电机，掌握三相异步电机的结构，熟悉电机的铭牌数据。,技能目标：,1.会使用仪表对三相电路测量。,2.会对常用低压电器检测、维修及安装。,3.会对电机检测及维护。,知识点一 三相电源的基本知识,模块一 三相电路的基本知识,三相电源的产生,定子：定子铁心内圆周表面有槽，放入三相电枢绕组。,转子：发电机内部绕轴旋转的磁极。,n,铁心,绕组,三相绕组,单相绕组,三相交流发电机,电路分析中很少用电动
2、势，通常用电压来表示。以A相绕组的感应电压为参考正弦量，则发电机感应的对三相电压分别为：,1. 对称三相交流电的特点,uA,uB,uC,对称三相交流电最大值相等，频率相同，相位互差120。上述的三相电源的相序为ABC。在电力系统中一般用黄、绿、红 区别A、B、C 三相。,三相电源的连接,N,1.星形连接：把发电机三相绕组的末端 XYZ接成一点。而把始端ABC作为与外电路相联接的端点。,相电压,三相电源首端分别向外 引出端线，俗称火线。,尾端公共点向外引出的导线 称为中线，中线俗称零线。,三相电源绕组作Y形连接时，可以向负载提供两种电压。此种供电系统称为三相四线制。,三相电源Y接时线、相电压之间
3、的关系,三个相电压对称,线电压与相电压之间的关系,电压等于两 点电位之差,30,同理可得,30,30,数量上，线电压uAB是相电压uA的1.732倍；相位上，线电压超前与其相对应的相电压30电角！,数量上，线电压uAB是相电压uA的1.732倍；相位上，线电压超前与其相对应的相电压30电角！,2.三角形连接：将发电机的三相绕组的六个接线端按首尾相连连接成一个闭环。三个接点分别引出三根火线A、B、C,在电源的三个连接点处分别外引三根火线。,三相电源绕组作接时，线电压等于电源绕组的感应电压。此种供电系统称为三相三线制。,使用验电笔测试火线与零线,1.可区分相线与零线,2.判断电压高低,知识点二 三
4、相负载的连接,交流电路中的用电设备，大体可分为两类： 一类是需要接在三相电源上才能正常工作的叫做三相负载,如果每相负载的阻抗值和阻抗角完全相等，则为对称负载，如三相电动机。 另一类是只需接单相电源的负载，它们可以按照需要接在三相电源的任意一相相电压或线电压上。对于电源来说它们也组成三相负载，但各相的复阻抗一般不相等，所以不是三相对称负载。如照明灯。,1.星形连接：,N,(1)对称三相负载,满足,称为对称三相负载。,Y接对称三相电流对称，因此,对称负载相量图,例1：已知电源线电压是380V，A、B、C三相各安装“220V、25W”白炽灯20盏。求60盏白炽灯全部使用时的各相电流及中线电流。,(2
5、)不对称三相负载,三相电路的复阻抗模值不等或幅角不同时，都可构成三相不对称负载。,例1：已知电源线电压是380V，A、B、C三相各安装“220V、25W”白炽灯0、10、20盏。 (1) 30盏白炽灯全部使用时的各相电流及中线电流。(2)中线断开后各相负载上的实际电压分别是多少,通过白炽灯亮度感性认识中线作用,1.对称负载有无中线时，白炽灯亮度,2.不对称负载有无中线时，白炽灯亮度,2.三角形连接：,线、相电压对应相等,(1) 负载线、相电压之间的关系,(2) 负载线、相电流之间的关系,各相负载相电流分别为,若负载对称，即,则负载相电流也是对称的，即,各线电流分别为,显然三个线电流也对称，若有
6、效值用Il表示，则有IA= IB= IC= Il，且 ；相位上，线电流滞后相应的相电流30o 。,例1：已知电源线电压是380V，电动机各相绕组阻抗为Z=5+j5。求各相电流及线电流。,知识点三 三相电路的功率,1.三相电路有功功率,三相负载对称时：,三相负载不对称时：,2.三相电路无功功率,三相负载对称时：,三相负载不对称时：,3.三相电路视在功率,三相负载对称时：,三相负载不对称时：,1.一表法,三相电路有功功率的测量,适用：对称负载。 测得一相的功率乘以3即为三相总功率。,2.二表法,适用：任何三相负载。 总功率=P1+P2。,3.三表法,适用：三相四线制负载。 总功率=P1+P2+P3
7、。,技能训练,三相负载星形连接测量电压、电流,三相负载三角形连接测量电压、电流,对称负载星形连接的功率测量,知识点一 三相异步电动机,模块三 认识三相电动机,三相异步电动机结构,三相异步电动机分成两个基本部分：定子（固定部分）和转子（旋转部分）,定子：,电动机的固定部分，用来产生旋转磁场。,转子：,电动机的旋转部分，由转子铁芯、转子绕组、转轴等组成。,三相异步电动机工作原理,三相异步电动机转动原理如下： 三相交流电通入定子绕组，产生旋转磁场。磁力线切割转子导条使导条两端出现感应电动势，闭合的导条中便有感应电流流过。在感应电流与旋磁场相互作用下，转子导条受到电磁力并形成电磁转矩，从而使转子转动。
8、,旋转磁场,旋转磁场的转速,当旋转磁场具有p对极时，磁场的转速为： n0=60f1/p (r/min),不同极对数时的同步转速,旋转磁场的方向,旋转磁场的方向取决于通入三相绕组中电流的相序。,与电源相连的三相电源线任意调换两根后，即可改变电动机的旋转方向。,转动原理,用,n表示转子转速，则必是总小于同步转速n0,电磁转矩,异步电动机的转矩是由旋转磁场的每极磁通与转子电流I2相互作用而产生的。,三相异步电动机电磁转矩与机械特性,电磁转矩T与转差率的关系曲线,机械特性,在一定的电源电压U1和转子电阻R2之下，转矩T与转差率s的关系曲线T=f(s),起动转矩,最大电磁转矩,额定转矩,铭牌数据,三相异
9、步电动机的铭牌与选择,电机型号,额定电压：铭牌上的电压是指电动机额定运行时，定子绕组上应加的额定电源线电压值，用 表示,额定电流：铭牌上的电流是指电动机在额定运行时，定子绕组的额定线电流值，也称为满载电流，用 表示,铭牌上其他数据,额定频率：铭牌上的频率是指电动机的额定频率。即定子绕组外加的电源频率。我国工业用电的标准频率为50 Hz,额定功率：铭牌上的功率是指电动机的额定功率。额定功率是电动机在额定运行状态下，其轴上输出的机械功率，用 表示,接法：铭牌上的接法是指电动机在额定运行时定子绕组的连接方式。,额定转速：铭牌上的转速是指电动机在额定运行时，转子的转速，用 表示,绝缘等级：绝缘等级是指
10、电动机内部定子绕组所用绝缘材料的耐热等级。,电动机常用绝缘材料的等级及其工作温度,电动机的选择,1.按工作方式的不同，相应选择连续、短时和断续周期性工作制的电动机。 2.按转轴结构形式不同，相应选择卧式与立式。 3.根据周围媒介质对电动机的影响，相应选择开启式、防护式、封闭式和防爆式。,电动机形式的选择,由生产机械所需要的功率，并根据电动机运行方式来决定。,电动机额定功率的选择,应综合考虑电动机与机械传动两方面因素。,电动机额定转速的选择,电动机额定电压的选择应与供电电网相一致。1.一般车间的低压电网线电压为380V，因此中小型电动机的额定电压为220V/380V。 2.当电动机功率较大时，在
11、供电电网允许的条件下可选用3000V、6000V以及10000V的高压电机。,电动机额定电压的选择,任务 1. 正确拆卸电动机； 2. 清洁电动机内部； 3. 正确安装电动机； 4. 电动机简单故障判断与排除。,技能训练,三相异步电动机的拆装与维护,分相式单相异步电动机,知识拓展 单相异步电动机,工作绕组U1U2和启动绕组V1V2，两绕组的头或尾在定子内圆周上的空间位置相差90。启动绕组V1V2与电容C串联后，再与工作绕组U1U2并联接入电源,罩极式单相异步电动机,罩极式电动机是在单相电动机的定子磁极的极面上套装一个铜环。,罩极式电动机构造简单、制造容易，但起动转矩比较小，并且铜环在电动机工作时有能量损失，因而这种单相异步机效率较低，制造的容量也比较小。广泛应用于对起动转矩要求不高的设备中，如风扇、吹风机及电子仪器的通风设备中。,