电工学第七版第7章讲稿
第7章 交流电动机本章要求: 1、了解旋转磁场的产生与作用; 2、了解交流电动机的转动原理; 3、了解异步电动机的电路分析; 4、掌握异步电动机的转矩与机械特性; 5、掌握三相异步电动机的起动、调速、制动 及铭牌数据的意义。1电机:实现电能和机械能相互转换的电气设备。 有发电机和电动机两种运行形式。 • 电动机的分类: 交流电动机 电动机 直流电动机 同步电动机 异步电动机 三相电动机 单相电动机 鼠笼式 绕线式他励、并励电动机 串励、复励电动机27.1 三相异步电动机的构造三相异步电动机由定子和转子构成。定子和转子 都有铁心和绕组。 定子的三相绕组为AX、BY、CZ。 转子分为鼠笼式和绕线式两种结构。 鼠笼式转子绕组有铜条和铸铝两种形式。 绕线式转子绕组的形式与定子绕组基本相同,3个 绕组的末端连接在一起构成星形连接,3个始端连 接在3个铜集电环上,起动变阻器和调速变阻器通 过电刷与集电环和转子绕组相连接。3三相异步电动机的组成鼠笼式电动机的各部件4三相异步电动机的结构U、V、W分别代 表三个线圈;角 标1表示线圈的首 端,角标2表示线 圈的末端。U1 V2 W2定子绕组 (三相)定子W1 V1转子U2机座5三相异步机的结构分解图 U V’ W’定子转子W U’V61、定子定子由定子铁心、定子绕组、机座三部分组成。 定子铁心:一般采用0.5mm厚并涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成, 形状为环行,沿内圆表面均匀轴向开槽。作用:一是导磁,二是安放绕组。定子绕组:由漆包线绕制而成。连接方式有三角形或星形两种。作用:形成旋转磁场。机座:中小型电机采用铸铁机座;大型电机采用钢板焊接机座。作用:支撑定子铁心。7A定子硅钢片装有三相绕组的定子8定子铁芯冲片9定子绕组•绕10机座外有一接线盒,选择不同的接线方式可以 使定子绕组的接线形式选为星形或为三角形。11Y 接法:U1 U1 V1 W1 W2 U 2 V2 W1 V1 W2U2 V2Δ接法:W2 U1 W1 U2U1 V1 W1V2V1W2 U2 V2注:定子绕组的连接方式分别为星形连接与三 角形连接。122、转子 转子主要由转子铁心和转子绕组组成。 转子铁心:它用0.5mm厚且外圆周冲有转子槽形 的硅钢片叠压而成。 作用:一是导磁,二是安放绕组。 线绕式由漆包线绕制而成。 转子绕组 鼠笼式作用:产生电磁转矩13转子绕组的结构形式•鼠笼式转子绕线式转子14转子铁芯157.2 三相异步电动机的转动原理磁铁n1NFe iS闭合 线 圈16n2磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势e = B ⋅l ⋅v磁感应强度 导线长 闭合导线产生电流 i 通电导线在磁场中受力(右手定则) 切割速度F = B ⋅ l ⋅ i (左手定则) n1 F注意:受力方向与磁场旋 转方向一致Nn2e iS17结论:1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一 致 2. 线圈比磁场转得慢n 2 异步n1Nn2Fe iS187.2.1 旋转磁场异步电动机中,旋转磁场代替了旋转磁极 把三相定子绕组接成星形接到对称三相 电源,定子绕组中便有对称三相电流流过。iA = 2 I p sin ωt iB = 2 I p sin(ωt − 120°) iC = 2 I p sin(ωt + 120°)iB C iC19iAA Z X Y BiiAiBiCω tO 1 2 0 ° 2 4 0 ° 3 6 0 °A Y × Z YA × · × Z Y ·A · ZC× X ωt = 0°· B C · · X ωt = 120°BC× B × X ωt = 240°20(a)(b)(c)旋转磁场的旋转方向 旋转方向:取决于三相电流的相序。ImiU AiB ViW Ct注意:只要将接入定子绕组的三相交流电任意换接 其中两相,旋转磁场的方向改变,电机的旋转方向 也改变。21磁极对数(P)的概念iA UiW C CiB VA Z X Y BA ZNYBCSX此种接法下,合成磁场只有一对磁极,则磁极对数为1。 即:p =122磁极对数(P)的改变将每相绕组分成两段,按右下图放入定子槽内。则 形成两对磁极的磁场。P = 2iU AC'A X Z' A' X' Y' Z C B' Y BiV CA Z' Y' B C' A’ X' C B' Z X YiW B23三相异步电动机的同步转速60 f n10 = (转/分) p旋转磁场的转速决定于磁场的极数。磁极对数 同步转速n0 (f=50HZ) P=1 P=2 P=3 P=4 750 转/分 P=5 600 转/分 P=6 500 转/分3000 1500 1000 转/分 转/分 转/分24结论(1)在对称的三相绕组中通入三相电流,可以 产生在空间旋转的合成磁场。 (2)磁场旋转方向与电流相序一致。电流相序 为A-B-C时磁场顺时针方向旋转;电流相序为A-CB时磁场逆时针方向旋转。 (3)磁场转速(同步转速)与电流频率有关,改 变电流频率可以改变磁场转速。对两极(一对磁极 )磁场,电流变化一周,则磁场旋转一周。同步转 速no与磁场磁极对数p的关系为:60 f1 no = r/min p257.2.2 三相异步电动机的转动原理 n 1 U v1定子三相绕组通入三相交流电 旋转磁场V2NFW260f1 (转/分)W1F n0 = p方向:顺时针V1SU2切割转子导体 感应电流 I2 旋转磁场 电磁转矩TBlv右手定则感应电动势 E20 电磁力FBli左手定则n26电动机的工作原理流程定子绕组 通入三相 交流电产生旋 转磁场 转子产生 感生电流转子受电 磁力矩于是转子顺旋转磁场转动但转子转速 n 可能达不到与旋转磁场的 转速相等,即n 异步电动机27当旋转磁场反转时,电动机也跟着反转。 电动机在正常运转时,其转速n 总是稍低于 同步转速 no ,因而称为异步电动机。又因为产 生电磁转矩的电流是电磁感应所产生的,所以 也称为感应电动机。287.2.3 转差率 异步电动机同步转速和转子转速的差值与同 步转速之比称为转差率,用s表示,即:no − n s= × 100% no电动机起动瞬间:n2 = 0, s = 1 (转差率最大)转差率是异步电动机的一个重要参数。异步电 动机在额定负载下运行时的转差率约为1%~9%。29当三相异步电动机断了一根电源线时,会 有什么后果?A1、此时接通电源,会怎样? 2、如果运行中断一线,B C会怎样?30三相异步电动机若在起动前有 一相断电,和单相电机一样将不能 起动。此时只能听到嗡嗡声,使电 动机过热而烧毁,必须赶快排除故 障。AB C三相异步电动机在运行中,若其中一相和电源 断开,则变成单相运行。此时和单相电机一样,电 机仍会按原来方向运转。但若负载不变,三相供电 变为单相供电,电流将变大,导致电机过热。使用 中要特别注意这种现象,为此应该有过载保护。31例:一台三相异步电动机,其额定转速 n = 975 r/min,电源频率 f1 = 50 Hz。试求电动机 的极对数和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=1000 r/min , 即 p=3 额定转差率为n0 − n s= × 100% = 1000 − 975 × 100% = 2.5% 1000 n0327.3 三相异步电动机的电路分析7.3.1 定子电路u1 = i1 R1 + (−eσ 1 ) + (−e1 ) = i1 R1 + Lσ 1 di1 dΦ + N1 dt dti1 + e 1 u1 e - σ1 i2 e2 eσ2 =I R + (− E ) + (− E )=I R + jI X + (− E ) U 1 1 1 σ1 1 1 1 1 1 1忽略R1和X1上的压降,则: ≈ −E U 1 1U 1 ≈ E1 = 4.44 f1 N1Φ m337.3.2.转子电路di2 e2 = i2 R2 + (−eσ 2 ) = i2 R2 + Lσ 2 dt =I R + (− E )=I R + jI X E 2 2 2 σ2 2 2 2 2 p (no − n) no − n pno f2 = = ⋅ = sf1 60 no 60i1 + e 1 u1 e - σ1 i2 e2 eσ2∴ E2 = 4.44 f 2 N 2 Φ m = 4.44 sf1 N 2 Φ m = sE 20E 20 = 4.44 f 1 N 2 Φ m 为 n = 0 即 s = 1 时的转子电动势。X 2 = ω 2 L2 = 2πf 2 Lσ 2 = 2πsf1 Lσ 2 = sX 20X 20 = 2πf 1 Lσ 2 为 n = 0 即 s = 1 时的转子漏抗。34转子每相电流: sE 20 E2 I2 = = 2 2 2 R2 + X2 R2 + ( sX 20 ) 2 转子的功率因数为: R2 R2 cos ϕ 2 = = 2 2 2 R2 + X2 R2 + ( sX 20 ) 2 可见异步电动机的转子电流和功率 因数也都与转差率 s 有关,如图所示。I2 , cos ϕ 2 I2Ocos ϕ 21 s357.4 三相异步电动机的转矩与机械特性7.4.1三相异步电动机的电磁转矩 T 是由旋转磁场的每极磁通 Φ 与转子电流 I2 相互作用而产生的,故电磁转矩与转子电 流的有功分量 I 2 cos ϕ 2 及定子旋转磁场的每极磁通 Φ 成正 比,即:T = K T Φ I 2 cos ϕ 2转矩公式式中 KT 是 一 个与 电动 机 结构 有关 的 常数 。将 I2 、 cos ϕ 2 的表达式及 Φ 与 U1 的关系式代入上式,得三相异步 电动机电磁转矩公式的另一个表示式:T =KsR2U 122 R2 + ( sX 20 ) 2式中 K 是一常数。可见电磁转矩 T 也与转差率 s 有关, 并且与定子每相电压 U1 的平方成正比,电源电压对转矩影 36 响较大。同时,电磁转矩 T 还受到转子电阻 R 2 的影响。电磁转矩公式sR 2 2 T = K 2 ⋅U 1 2 R 2 + ( sX 20 )由公式可知2 1. T 与定子每相绕组电压 U 1 成正比。U 1↓ →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。37• 7. 4. 2 机械特性曲线(u1, R2一定时)TmaxT stTN根据转矩公式 得特性曲线: TsR 2U T =K 2 2 R 2 + ( sX 20 ) n n0nN2 1Onn0 T = f ( s ) 曲线SN Sm1 S 0OTN T stTmax T38n = f ( T ) 曲线• 三个重要转矩 n0 nN 1.额定转矩TN 电动机在额定负载时的转矩。nP P T = = = 9550 2πn ω n 60 额定转矩PN ( 千瓦 ) T N = 9550 nN (转 / 分 )POTNT(N • m)4极电机,P=2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 PN 7 .5 T N = 9550 = 9550 = 49 . 7 N . m nN 1440 392.最大转矩 Tmax 电机带动最大负载的能力。n n0sR2 2 T=K 2 ⋅ U1 2 R2 + ( sX 20 )dT 令: = 0 dS求得U 12 T max = K 临界转差率 2 X 20 转子轴上机械负载转矩TL 不能大于Tmax ,否则将R2 s = sm = X 20Tmax 将sm代入转矩公式,可得OT造成堵转(停车)。最大转矩与每相电压的平方成正比40T max( 1 ) T max ∝ U 12 , U 1 ↓→ T max ↓↓当 U1 一定时,Tmax为定值 (2) sm与 R2 有关, R2↑→ sm ↑ → n 。绕线式电 机改变转子附加电阻R´2 可实现调速。 过载系数(能力) ↑U 12 = K 2 X 20一般三相异步电动机的过载系数 λ = 1 . 8 ~ 2 . 2 工作时必须使TL T max λ = TN I 2 ↑ I 1 ↑ 电机严重过热而烧坏。413. 起动转矩 Tst 电动机起动时的转矩。n0 nsR 2 U T = K 2 R 2 + ( sX2 1 20)2R 2U Tst = K 2 2 R 2 + X 20 2 (1) Tst ∝ U1 , U1 ↓→Tst ↓↓起动时n= 0 时,s =12 1OTstT(2) Tst与 R2 有关, 适当使 R2↑→ Tst ↑。 绕线式电机改变转子附加电阻R´2 , 可使Tst =Tmax 。 R2<X20时, R2↑→ Tst ↑; R2>X20时, R2↑→ Tst↓42Tst体现了电动机带载起动的能力。 若 Tst > TL,电机能起动,否则不能起动。 T st 起动能力 λ st = TN 例:一台三相异步电动机,其起动能力Kst = 1.2, 起动时负载转矩TL = 0.8TN。如果起动时定子电压 降低20%,问能否启动? 解: Tst ∝ U 12 U = UN时, Tst= 1.2TN; U ’= 80%UN时, Tst’= 0.64T= st 0.64×1.2TN = 0.768TN < TL 不能起动43n4. 电动机的运行分析 T2 >T n↓ → s↑→ T ↑ T2↑ ↵ 达到新的平衡 T ’ =T2’ 此过程中 n↓ 、s↑→E2 , I2↑ → I1↑ T O T2 T´2 →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。 自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械 的重要特点(如:柴油机当负载增加时,必须由操 作者加大油门,才能带动新的负载) 。44n0稳定区nTmaxT stTNTn0nnO1 S T2 >TO 非稳定区TT´2 T2(负载)T2↑n ↓ → s↑→ T ↓→ n↓ ↓…… → n = 045电动机停车TmaxT stTNTn0nnO 非稳定区OT2 1 S n↑ → S ↓ → T ↑TT´2 T2T2 ↓ → n ↑↑…… 越过临界点 →进入稳定区→ T ’=T2’ →T↓稳定运行电动机起动后,很快经过非稳定区进入稳定区 , 46 正常工作。5. U1 和 R2变化对机械特性的影响 • (1) U1 变化对机械特性的影响n0Tmax U T2 Tst1结论: U↓ Tmax ↓ Tst ↓↑OT↑↑n U ′′ R2 sm = X 20 2 U1 Tmax = K 2 X 20R2U 12 Tst = K 2 2 R2 + X 2047(2) R2 变化对机械特性的影响n R′′ > ′ R> R n0n↓OR2 ↑R2 sm = X 20 U 12 Tmax = K 2 X 20R2U 12 Tst = K 2 2 R2 + X 20T2T stTmaxT结论:R2↑ sm ↑ 、Tst ↑ 、Tmax 不变48Tst ↑R2的改变:鼠笼式电机转子导条的金属材料不同,绕 线式电机外接电阻不同。 (2) R2 变化对机械特性的影响n0nn↓OR2 ↑T2T stTmaxT不同场合应选用不 同的电机。如金属切 削,选硬特性电机; 重载起动则选软特性 电机。Tst ↑ 硬特性:负载变化时,转速变化不大,运行特性好。 软特性:负载增加时转速下降较快,但起动转矩大, 起动特性好。 497.5 三相异步电动机的起动7. 5. 1 起动性能 起动: n = 0,s =1, 接通电源。起动问题:起动电流大,起动转矩小。 一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 ~ 7 倍; 电动机的起动转矩为额定转矩的(1.0~2.2)倍。 原因: 起动时 ,n = 0,转子导体切割磁力线速度很大, 转子感应电势 转子电流 定子电流 后果: 频繁起动时造成热量积累,使电机过热 大电流使电网电压降低,影响邻近负载的工作507.5.2 起动方法(1) 直接起动 二、三十千瓦以下的异步电动机一般都采用 直接起动。简单,但起动电流大。 (2) 降压起动: 星形-三角形(Y- Δ) 换接起动 自耦降压起动 (适用于鼠笼式电动机) (3) 转子串电阻起动 (适用于绕线式电动机) 以下介绍降压起动和转子串电阻起动。511. 降压起动 (1) Y- Δ换接起动 I lY U1 +Ul-I lΔW1W2 U2 V1Z+ Ul-W2 U1 W1 V2 V1V1Z U2起动 设:电机每相阻抗为 ZUl 三角形联结时:I lΔ = 3 Z Ul 星形联结时 : I lY = 3Z正常运行I lY 1 = I lΔ 3∴降压起动时的电流 1 为直接起动时的523Y- Δ 起动器接线简图静触点W1 L3 V2 U2 L2 V1 W2 L1 U1L3 L2 L1 SFU动触点 动触点U2 V2 W253△YU1V1W1Y- Δ 起动器接线简图 SW1 L3 V2 U2 L2 V1 W2 L1 U1L3 L2 L1U1 + + UP Ul _ W2 U2_FUW1V2V1起动U1V1Y起动U2 V2W1W254Y- Δ 起动器接线简图 SW1 L3 V2 U2 L2 V1 W2 L1 U1L3 L2 L1+ Ul_W2 U1 W1 V2 V1 U2FU 正常运行Δ 工作U1V1W1U2V2W255Y- Δ换接起动应注意的问题 (a) 仅适用于正常运行为三角形联结的电机。 + Ul_W2 U1 W1 V2 V1 U2+ Ul_W2 U2 V2 W1_+ UPU1V1 正常运行(b) Y- Δ 起动 I st ↓→ Tst ↓起动UP =1 Ul 3(T S t ∝ U ) 1 Tst Y = TS tΔ 3562Y-Δ 换接起动适合于空载或轻载起动的场合(2) 自耦降压起动 合刀闸开关Q Q FUL3L2L1 Q2上合: 切除自耦变 压器,全压 工作。Q2 Q2下合:接入自耦变 压器,降压 起动。自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时 联成 Y形不能采用Y-Δ起动的鼠笼式异步电动机。572.绕线式电动机转子电路串电阻起动 起动电阻定子 转子 R R R•电刷 滑环起动时将适当的R 串入转子电路中,起动后将R 短路。I 2st =E 20 R′ 2 + ( X 20 ) 2 R ′ ↑ I 2 ↓ I 1 ↓58转子电路串电阻起动的特点: (1)适合转子为绕线式的电动机起动。 (2)若R2选得适当,转子电路串电阻起动既可以降 低起动电流,又可以增加起动转矩。 常用于要求起动转矩较大的生产机械上。n0nR2 ′ R2R2R2U Tst = K 2 2 R2 + X 20R2 Tst2 1O′ Tmax T st T stT59例1: 一台Y225M-4型的三相异步电 动机,定子 绕组△型联结,其额定数据为:PN = 45kW, nN = 1480r/min,UN = 380V,ηN = 92.3%,cosϕN = 0.88, Ist/IN = 7.0, Tst/TN = 1.9,Tmax/TN = 2.2,求: 1) 额定电流IN? 2) 额定转差率sN?P1N = 3U N I N cos ϕ N解: 1) η N = P N3) 额定转矩 TN 、最大转矩Tmax 和起动转矩Tst 。PN × 10 3 IN = 3U N cos ϕ N η N 45 × 10 3 = 84.2 A = 3 × 380 × 0.88 × 0.923P1 N602)由nN = 1480r/min,可知 p = 2 (四极电动机)n 0 = 1500 r / minn0 − n 1500 − 1480 sN = = = 0.013 n0 1500 PN 45 3) TN = 9550 = 9550 × = 290.4 N ⋅ m nN 1480 Tmax Tmax = ( )TN = 2 .2 × 290 .4 = 638 .9 N ⋅ m TNTst Tst = ( )TN = 1.9 × 290 .4 = 551 .8 N ⋅ m TN61例2: 在上例中(1)如果负载转矩为 510.2N•m, 试 问在 U = UN 和 U ´= 0.9UN 两种情况下电动机能 否起动?(2)采用Y- Δ 换接起动时,求起动电 流和起动转矩。 (3)又当负载转矩为额定转矩 的80%和50%时,电动机能否Y- Δ 换接起动? • 解: (1) 在U=UN时 Tst = 551.8N•m > 510.2 N. m 能起动 在U´= 0.9UN 时Tst = 0.9 × 551 .8 = 447 N ⋅ m 2 N ⋅ m2(2) Ist Δ=7IN=7×84.2=589.4 AI stY不能起动621 1 = I st Δ = × 598.4 = 196.5 A 3 31 1 (3) TstY = TstΔ = × 551.8 = 183.9 N ⋅ m 3 3 在80%额定负载时TstY 183.9 183.9 = = 在50%额定负载时TstY 183.9 183.9 = = > 1 可以起动 T N×50% 290.4 × 50% 145.263例3: 对例1中的电动机采用自耦变压器降压起 动,设起动时加到电动机上的电压为额定电压的 64%,求这时的线路起动电流Ist´´和电动机的起 动转矩Tst´。 设电动机的起动电压为U',电动机的起动 解: 电流为Ist′U ′ 0.64U N ′ = I st = = 0.64 I st Z Z依据变压器的一次、二次侧电压电流关系, 可求得线路起动电流Ist´´。64′′ I st U′ = = 0 .64 ′ I st UN2 ′ ′ ′ I st = 0.64 I st = 0.64 × 0.64 I st = 0.64 I st= 0.64 2 × 589 .4 = 241 .4 A又 T ∝ U2′ U′ Tst 2 ∴ = = 0.64 Tst U N 2′ = 0.64 2 Tst = 0.64 2 × 551.8 ∴ Tst = 226 N ⋅ m65结论:采用自耦降压法起动时,若加到电动机上的 电压与额定电压之比为 x ,则线路 起动电流 Ist调速时,采 用恒功率调速。 有级调速。 8.6.2 变极调速 通过改变电动机的定子绕组所形成的磁极对数 p来调速。因磁极对数只能是按1、2、3、…、 的规律变化,所以用这种方法调速,电动机的 转速不能连续、平滑地进行调节。71无级调速 8.6.3 变转差率调速 通过改变转子绕组中串接调速电阻的大小 来调整转差率实现平滑调速的,又称为变 阻调速。调速电阻的接法与起动电阻相同。 这种方法只适用于绕线式异步电动机。n2R2R '2TR2R2 T0S727.7 三相异步电动机的制动7.7.1.能耗制动 电动机定子绕组切断三相电源后迅速接通直流电 源。感应电流与直流电产生的固定磁场相互作用 ,产生的电磁转矩方向与电动机转子转动方向相 反,起到制动作用。 特点:是制动准确、平稳,但需要额外的直流电 源。Φ + -F M 3~n0 =0×n737.7.2.反接制动 电动机停车时将三相电源中的任意两相对调,使 电动机产生的旋转磁场改变方向,电磁转矩方向 也随之改变,成为制动转矩。 注意:当电动机转速接近为零时,要及时断开电 源防止电动机反转。 特点:简单,制动效果好,但由于反接时旋转磁 场与转子间的相对运动加快,因而电流较大。对 于功率较大的电动机制动时必须在定子电路(鼠 笼式)或转子电路(绕线式)中接入电阻,用以 限制电流。74Φn0F M 3~ ×n757.7.3 发电反馈制动 电动机转速超过旋转磁场的转 速时,电磁转矩的方向与转子 的运动方向相反,从而限制转 子的转速,起到了制动作用。 因为当转子转速大于旋转磁场 的转速时,有电能从电动机的 定子返回给电源,实际上这时 电动机已经转入发电机运行, 所以这种制动称为发电反馈制 动。Φn0F ×n > n0 n767.8 三相异步电动机的铭牌数据型 号 Y132M-4 电 压 380V 转 速 1440r/min 年 月 三相异步电动机 功 率 7.5kW 电 流 15.4A 绝缘等级 B 日 编号 频 率 50Hz 接 法 Δ 工作方式 连续 ××电机厂型号:三相异步电动机 机座中心高度(132mm) Y 132 M—4 磁极数(4 极) 机座长度代号(中机座)77功率:电动机在铭牌规定条件下正常工作时转轴上 输出的机械功率,称为额定功率或容量。 电压:电动机的额定线电压。 电流:电动机在额定状态下运行时的线电流。 频率:电动机所接交流电源的频率。。 转速:额定转速。 接线方法:U1 U1 W2 V1 U2 W1 V2 W2 U2 V2 W2 (b) (a) 星型连接 U2 V2 U2 V2 W2 V1 W1 U1 V1 W1 U1 V1 W1三角形连接78防护等级IP44:防护等级由字母IP和两个数字组成 ,IP是(International 国际)与(Protection防护)的首 写字母,IP后面的第一个数字代表第一种防护型式 (防尘)的等级,第二个数字代表第二种防护型式( 防水)的等级,数字越大,防护能力越强。 效率ηN 电动机额定输出的功率P2N与在额定负载 下的输入功率P1N之比。功率因数 ( cosϕ N ) : 额定负载时定子电路的功率因数,一般为0.7 ~ 0.9 空载时功率因数很低约为0.2 ~ 0.3。额定负载时,功 率因数最大。 79P2 N P2 N × 100% = × 100% ηN = P 3U N I N cosϕ N 1N工作方式 S1是指电动机可以在铭牌标出的额定 状态下连续运行,即连续工作制。S2表示短时工 作制,S3表示断续周期工作制。 绝缘等级:B级绝缘决定了电动机的允许温升。 温升:指工作温度与环境温度的差值。 注:我国规定的标准环境温度为40℃807.9 三相异步电动机的选择7.9.1 功率的选择功率选得过大不经济,功率选得过小电动机 容易因过载而损坏。 1. 对于连续运行的电动机,所选功率应等于或略 大于生产机械的功率。 2. 对于短时工作的电动机,允许在运行中有短暂 的过载,故所选功率可等于或略小于生产机械 的功率。即按过载系数λ选择。817.9.2 种类和型式的选择1. 种类的选择 一般应用场合应尽可能选用鼠笼式电动机。 只有在需要调速、不能采用鼠笼式电动机的场 合才选用绕线式电动机。 从交流和直流、机械特性、调整速度与起动 性能、维护及价格考虑。 2. 结构型式的选择 根据工作环境的条件选择不同的结构型式。82开启式:用于干燥无灰尘的场所。 防护式:普通环境,有通风罩,防杂物掉入。 封闭式:在灰尘多,潮湿或含有酸性气体的场所。 防爆式:用于有爆炸性气体场所。7.9.3 电压和转速的选择根据电动机的类型、功率以及使用地点的电 源电压来决定。 Y系列鼠笼电动机的额定电压只有380V一个 等级。大功率电动机才采用3000V和6000V。83作业:7.4.8 、 7.4.11、 7.4.13、 7.5.484