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一、 旋转磁场 二、 三相异步电动机的工作原理
三、三相异步电动机的基本工作原理 1. 旋转磁场
（1）旋转磁场的产生
旋转磁场由三相电流通过三相对称绕组产生。
对称：三相对称负载 空间对称分布
转子：在旋转磁场作用 下，产生感应电 动势或电流。
定子绕组 （三相）
U1 V2
W1
定子
W2
V1
三相定子绕组： 转子
n0
V2
60
U1 W2
N
W1 S
V1
U2
t 60
n0
A
V2
W2
W1
V1
U2
t 120
n0
V2
U1 W2
W1
V1
U2
t 180
二极旋转磁场
（2）旋转磁场的转速
旋转磁场转速 n0 — 同步转速 如何改变旋转磁场的转速？
▲ 极对数（p）的概念：
以 Y 型接法为例，当每相 绕组只有一个线圈时，按右图 放入定子槽内，合成的旋转磁 场只有一对磁极，则极对数为 1。
第一节 异步电动机概述
•本章讨论交流电动机。主要讨论：异步电动机的种类、应用、特点、结构； 三相异步电动机的工作原理、机械特性、铭牌等；对单相异步电动机作一简 单介绍。
•异步电动机是交流电动机中最常用的一种，它的作用是将交流电能转换成机 械能。
•交流电机有异步电机和同步电机两大类。异步电机一般都作电动机用，因为 异步发电机的性能较差。异步电动机又分为三相和单相两种，而三相异步电 动机又分为笼型和绕线转子异步电动机。
图2-3 三相绕组的联结
二、 转子
转子部分是由转子铁心和转子绕组组成的。转子铁心也是由相互绝缘的硅钢片叠成的。 转子冲片如图2-4a所示。铁心外圆冲有槽，槽内安装转子绕组。根据转子绕组构造不 同可分为两种型式：笼型转子和绕线型转子。
图2-4 笼型转子
图2-5 铸铝转子
第三节 三相异步电动机的工作原理
U2
产生旋转磁场
机座
异步电动机中，旋转磁场代替了旋转磁极
(•)电流出
V2 W1
n U1
0
W2
V1 U2
i I sin t
U1
m
i I sin t 120
V1
m
i I sin t 240
W1
m
iU iV iW
Im
t
()电流入
三相对称绕组通入三相对称电流就形成旋转磁场
iU iV iW
Im
t
•三相异步电动机应用最为广泛，因为它具有结构简单、运行可靠、维护方便、 效率较高等特点，通常被用在金属切削机床、起重运输机械、中小型鼓风机 和水泵等生产机械设备中。单相异步电动机则在实验室和家用电器产品中应 用较多。但异步电动机也有一些缺点，最主要的是不能经济地实现范围较广 的平滑调速；必须从电网吸取滞后的励磁电流，使电网功率因数降低。但对 于一般的生产机械，并不要求大范围的平滑调速，而电网的功率因数又可以 采取其他办法来进行补偿。特别是由于现代电子技术迅猛发展，采用了由晶 闸管组成的变频电源装置，使异步电动机应用更加广泛。据统计，全国电动 机容量中90%左右是异步电动机，而在电网负载中，异步电动机的用量也占 有60%以上。
•异步电动机是交流电动机中最常用的一种，它的作用是将交流电能转换成机 械能。
•交流电机有异步电机和同步电机两大类。异步电机一般都作电动机用，因为 异步发电机的性能较差。异步电动机又分为三相和单相两种，而三相异步电 动机又分为笼型和绕线转子异步电动机。
•三相异步电动机应用最为广泛，因为它具有结构简单、运行可靠、维护方便、 效率较高等特点，通常被用在金属切削机床、起重运输机械、中小型鼓风机 和水泵等生产机械设备中。单相异步电动机则在实验室和家用电器产品中应 用较多。但异步电动机也有一些缺点，最主要的是不能经济地实现范围较广 的平滑调速；必须从电网吸取滞后的励磁电流，使电网功率因数降低。但对 于一般的生产机械，并不要求大范围的平滑调速，而电网的功率因数又可以 采取其他办法来进行补偿。特别是由于现代电子技术迅猛发展，采用了由晶 闸管组成的变频电源装置，使异步电动机应用更加广泛。据统计，全国电动 机容量中90%左右是异步电动机，而在电网负载中，异步电动机的用量也占 有60%以上。
图2-2 定子冲片
一、 定子
相定子绕组可以接成如图2-3所示的星形或三角形，但必须视电源电压和绕组额定电 压的情况而定。一般电源电压为380V(指线电压)，如果电动机定子各相绕组的额定 电压是220V，则定子绕组必须接成星形，如图2-3a所示；如果电动机各相绕组的额 定电压为380V，则应将定子绕组接成三角形，如图2-3b所示。
一、 定子 二、 转子
第二节 三相异步电动机的结构
一、 定子
图2-1 笼型异步电动机的主要部件 1—端盖 2—定子 3—定子绕组 4—转子 5—风扇
6—风扇罩 7—接线盒
一、 定子
三相异步电动机的定子由机座和装在机座中的定子铁心及定子绕组组成。机 座一般由铸铁制成。定子铁心是由冲有槽的硅钢片(称为冲片)叠成，片与片 之间涂有绝缘漆。冲片的形状如图2-2所示。
即 p=1
i1
i3 W1 i2
U1
W2 U2 V2 V1
U1
V2
W2
W1
V1
U2
p = 1 时：
电流变化一周
→
电流每秒钟变化 50 周 →
电流每分钟变化 (50×60) 周→
旋转磁场转一圈 旋转磁场转 50 圈 旋转磁场转 3000 圈
p = 2 时：
电流变化一周
→
电流每秒钟变化 50 周 →
电流每分钟变化 (25×60) 周→
旋转磁场转半圈 旋转磁场转 25 圈 旋转磁场转 1500 圈
p 为任意值时：
三相异步电动机的同步转速
n0
60 f
p
( r / min）
f = 50 Hz 时，不同极对数时的同步转速如下:
同步转速
p
1
2
3
4
5
6
n0/(r/min) 3000 1500 1000 750 600 50张老师
高等职业技术教育机电类专业规划教材 机械工业出版社精品教材
电机与电气控制
第二章 异步电动机
第一节 第二节 第三节 第四节
异步电动机概述 三相异步电动机的结构 三相异步电动机的工作原理 异步电动机的铭牌数据
第一节 异步电动机概述
•本章讨论交流电动机。主要讨论：异步电动机的种类、应用、特点、结构； 三相异步电动机的工作原理、机械特性、铭牌等；对单相异步电动机作一简 单介绍。
旋转方向：取决于三相电流的相序。
Im
i1 i2 i3