三相异步电动机介绍_教学课件

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1.线圈所铰链的磁通改变或 导体切割磁力线时线圈内 就有感应电动势。
磁变生 电
N
E
B V S
2.判断感应电动势的方向： 右手定则。
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3.电磁力定律

载流导体在磁场中受到力的作用，这种力是磁场与电流 的相互作用，故称电磁力。

判断电磁力的方向：左手定则。
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三相异步电动机工作原理
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U1
n

W2 V1

U2
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(二)旋转磁场的方向

旋转磁场的方向： A→B→C（逆时针) 旋转。
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(三)旋转磁场的转速
(1)对于一台两极电机 当三相电流随时间变化经过一 个周期T， 旋转磁场在空间 转过 360°，即对应电流变 化一周。 因此，如果电流每秒钟变化 f1 次. 旋转磁场每秒钟将转 过 f1 转，即 n = f1 (r/s)= 60f1 (r/m)
状态
实现 转速 转差率 电磁转矩 能量关系
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电动机
定子绕组接对 称电源
电磁制动
发电机
外力使电机沿磁 外力使电机快速 场反方向旋转 旋转
0 n n1
n0 s 1
制动
n n1
0 s 1
驱动 电能转变为机 械能
s0
制动
电能和机械能变 机械能转变为电 成内能 能
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三相绕组接法
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三相异步电动机的铭牌
（6）额定频率 指电动机所接电源的频率，我国电网额定频率为50 Hz。
（7）额定转速
（8）定额
指电动机在额定电压、额定频率和额定输出功率的情况下转子
的转速，单位为r/min。 指电动机运行允许工作的持续时间。分为“连续”、“短时”和 “断续"三种工作制。“连续”表示可以按照铭牌中各项额定值连续运行。“短 时”只能按铭牌规定的工作时间作短时运行。“断续”则表示可作重复周期性 断续使用。 （9）绝缘等级 指电动机所采用的绝缘材料按它的耐热程度规定的等级。常用 绝缘材料的级别及其最高允许温度如表所示。 2）国产三相异步电动机的系列型号 国产电动机系列型号由产品名称、规格、品种和形式组成，它们用字母和
t 120
t 180
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三相异步电动机的基本工作原理
一、基本工作原理 1.电生磁：三相对称绕组通往 三相对称电流产生圆形旋转磁 场。

n1
V2
W1




2.磁生电：旋转磁场切割转 子导体感应电动势和电流。
3.电磁力：转子载流（有功分 量电流）体在磁场作用下受电 磁力作用，形成电磁转矩，驱 动电动机旋转。
一、定子部分： 1.定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成——导磁部分。 2.定子绕组：放在定子铁心内圆槽内——导电部分。 3.机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。 二、转子部分： 1.转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。 2.转子绕组： 1）笼型转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸 导条，形成一个多相对称短路绕组。2）绕线转子：转子绕组 为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。 三、气隙：异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允 许达到的最小值。
电生 磁
磁变生 电
转子导条产生感应电流
导条受到的电磁力作用 电磁力形成一个电磁转矩
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电磁生 力
转子转 动
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三、三相异步电动机的转差率

1.异步电动机名称的由来
一般情况下，异步电动机的转速不能达到旋转磁场的同步转速 n0。 因为若旋转磁场与转子导条之间没有相对运动 就不可能有感应 电动势，因此就不会产生电磁转矩， 所以转子转速 n 与旋转磁场 必定“异步”。
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三相异步电动机的铭牌
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三相异步电动机铭牌
1）铭牌的意义 电动机的铭牌上标示着电动机在正常运行时的额定数据。所示为三相异 步电动机的铭牌格式。 （1）型号 表示电动机系列品种、性能、防护结构形式、转子类型等 产品代号。 （2）额定功率 指电动机在额定运行情况下转轴输出的机械功率，单 位为kW。 （3）额定电压 指电动机正常工作情况下加在定子绕组上的线电压， 单位为V。 （4）额定电流 指电动机额定电压下额定输出时定子电路的线电流， 单位为A。 （5）接法 指电动机定子三相绕组的连接方法，一般有Y形和△形两种 接法。视电源额定电压情况而定。图7-4所示为三相绕组的Y形和△形连 接方法。
情景二
三相异步电动机
导入：电动机的分类
同步电动机
电 动 机
交流电动机 异步电动机 直流电动机
三相电动机
单相电动机
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三相式异步电动机的结构
定子
定子铁心
短路环
铜导条
电 动 机
定子绕组
转子铁心
气隙 转子
转子绕组
定子绕组 定子铁心 转子铁心与绕组
转子铁心
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三相异步电动机的基本结构

通过一种旋转磁场与由这种旋转磁场借助 于感应作用在转子绕组内所感生电流间相 互作用，以产生电磁转矩，实现拖动作用。
旋转磁场
电动机旋转
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感应电动势 电磁转矩
感应电流 电磁力
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一、 旋转磁场
（一）旋转磁场的产生

旋转磁场：是一种极性和大小不变并以一定转速旋转的磁场。 旋转磁场可由电机定子三相对称绕组中通以三相对称电流后形成
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额定功率因数cos N 额定频率f N 额定效率 N
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- 3 例： 相异步电动机,UN 380V,PN 7.5kW,N 87%,cosN 0.85, n 1440r / min. N
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- 3 例： 相异步电动机,UN 380V,PN 55kW, N 79%,cosN 0.89, n 570 r / min. N
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(三)旋转磁场的转速
(3)当电机为 p 对极电机时: 极对数为 p 的旋转磁场的转速为 n0 = 60f1/p (r/m) 旋转磁场的这一转速用 n0 表示，称为同 步转速 .
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三相异步电动机的工作原理
定子通三相对称电流 转子内产生旋转磁场 转子导条产生感应电动势
额定电流I N (A)
在额定运行状态下流 额定功率PN (kW) 入定子绕组的线电流. 额定电压U N (k V或V ) 额定条件下转轴上 输出的机械功率。 二、额定值 额定运行状态时加在 定子绕组上的线电压.
额定转速nN (r / min) 额定运行时电 动机的转速.
额定值关系有： PN 3U N I N cos N N
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三相笼型异步电动机转子结构图
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相关知识点
1.全电流定律：
电生 磁
i B
导体中有电流流过，就会 产生与该导体向铰链的 磁通。 电流的正方向与有它所产 生的磁场正方向须符合 右手螺旋定则。
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2.电磁感应定律
数字表示。
例如：Y112M4型电动机，其中Y代表异步电动机，112代表机座中心高度（单位 为mm），M代表机座号（L是长，M是中，S是短），4代表磁极数。
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级别
A
E
B
F
H
最高允许温 度（℃）
105
120
130
155
180
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型号
例:
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额定值

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(三)旋转磁场的转速
(2)对于一台四极电机 绕组分布如图所示：
从瞬间 ω t =0° 到 ω t =120°、 240°、360°，合成磁场在空间 相 应 , 转 过 60° 、 120° 、 180°,即旋转磁场仅转过 1/2 转. 转速 n0= 60f1/2 (r/m)
三相对 称电流
三相对 称绕组
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(一)旋转磁场的产生
规定：电流为正值时，由每相线圈的首端流出， 由线圈末端流入。

选择几个特定瞬间：
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两极旋转磁场形成示意图
12
n1
A Y
60
Z Y C
n1
A Z B X
n1
Y C
A
Z B X
N
B
X
CS
t 60
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2.感应电动机名称的由来
定转子间的相互作用都是感应产生的，所以，又称作感应电动机。
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3.转差率

定义转差率：
一般情况下，异步电动机运行时转差率变化不大， 空载转差率在 0.5 % 以下。 满载转差率在 5 % 以下。
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三、异步电机的三种运行状态 根据转差率的大小和正负,异步电机有三种运行状态