电机学异步电机

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电机学之异步电机1

I& 2 = & & & E sE E 2s 2 2 = = R2 R2 + jX 2s s R2 + jsX 2s + jX 2s s
例 13－2 一台 50Hz下运行的4极异步电动机，额定转速nN=1425r/min，转子电路参数R2=0.02W， X2=0.08W，定转子每相有效匝数比ke=10，当E1=200V时，求：（1）起动时，转子绕组每相的 E2、I2、cosj2 及转子频率 f2;
& I &+ 2 = I & I 1 m ki
mNk ki = 1 1 w1 m2 N 2 k w 2
& I 2 I& = 1L ki
N
n
n1
N
n
n1
F1L
n
n1
F2
n
F0
F1
n1
Fm
S
S
13－4 异步电动机电势平衡一、定子电势平衡方程
I2 U 1 I1 F m F 1 F 1
+I ¢= I I 1 2 m
I& 1 & U 1
R1
X1s
& E 1
& ¢ E 2
¢ X2 s
R2¢
¢ I& 2
1- s ¢ R2 s
m1 , N1 , kw1 , f1
m1 , N1 , kw1 , f1
四、 T形等效电路
将感应电势用阻抗压降形式表示。将定转子电路合并起来，合成一个完整的T形等效电路。
= E = (R + jX ) I = Z I E 1 2 m m m m m
变压器相比较，异步机的Zm要小， Z1要大。

三相异步电动机转速计算公式

三相异步电动机转速计算公式三相异步电动机在咱们的日常生活和工业生产中那可是相当常见的，您要是对电工学、电机学或者相关领域稍有了解，就肯定知道它的重要性。

今天咱就来好好聊聊三相异步电动机转速的计算公式。

先来说说三相异步电动机的工作原理。

简单来讲，就是通过三相交流电在定子绕组中产生旋转磁场，然后这个旋转磁场与转子导体相互作用，从而使转子转动起来。

那这转速到底咋算呢？咱们有个常用的公式：n = 60f / p × (1 - s) 。

这里面的“n”表示的就是电动机的转速，单位是转每分钟（r/min）；“f”呢，是电源的频率，在咱们国家一般是 50 赫兹；“p”指的是电机的磁极对数；“s”则是电机的转差率。

比如说，有一台三相异步电动机，电源频率是 50 赫兹，磁极对数是 2，转差率是 0.05。

那咱们来算算它的转速：首先，60×50÷2 = 1500 ，然后 1500×(1 - 0.05) = 1425 转每分钟。

您瞧，是不是挺简单的？我还记得有一次，在一个工厂里维修设备的时候，就碰到了一台转速不太正常的三相异步电动机。

那台机器负责带动一条生产线的运转，可突然之间，速度就慢了下来，产品的质量和产量都受到了影响。

当时我就赶紧去查看，第一步就是要搞清楚它的转速是不是符合正常的计算值。

经过一番仔细的测量和计算，发现原来是磁极对数出了问题，有一组磁极损坏了。

所以说，掌握这个转速计算公式，对于解决实际问题那可是相当有用的。

不管是在设备的选型、故障的排查，还是在优化系统性能方面，都能给咱们提供重要的依据。

再给您详细解释解释这公式里的每个部分。

电源频率“f”，就像人的心跳一样，稳定而规律，咱们国家一般就是 50 赫兹，很少有变化。

磁极对数“p”，这可就决定了电机的基本特性，磁极对数越多，转速就越慢。

转差率“s”呢，它反映了电机的实际运行状态和理想状态之间的差异。

总之，三相异步电动机转速计算公式虽然看起来有点复杂，但只要您多琢磨琢磨，多结合实际情况去运用，就会发现它其实并不难。

《电机学》课件第五章异步电机3

5. 今有一台8极同步电机与一台4极绕线式感应电机同轴联接，两台电机定子都接在50Hz的电源上。绕线式感应电机的转子引出三相接线作为电源输出。求输出的电流频率是多少？
6. 在直流电机中铁耗是什么供给？感应电动机中铁耗又由什么供给？为什么？
7.一台三相感应电动机，P=17kW, V=380V，定子绕组三角形接法， 4极，I=19A，f=50Hz，额定运行时有定子铜耗=700W，转子铜耗 =500W，铁耗=450W,机械损耗=15W, 附加损耗=200W, 计算该机在额定状态下的电磁转矩。
2、1 定子绕组串电抗起动
UX 1 U N a
2 k
I st UX 1 I stN U N a
2
Tst UX 2 1 ( ) 2 TstN U N a
2 k 2
R ( Xk X ) a R Xk
2、2 用Y-Δ起动器起动
UX 1 U N 3
I st 1 I stN 3
5.10 电磁转矩的三种表达式
1、物理表达式
pm1 N 1 k N1 ) ' ' Tem ( ) m I 2 cos 2 C M m I 2 cos 2 2
2、参数表达式
Tem
' R2 2 m1 pU 1 s ' R2 2 2 f 1 [( R1 ) ( X 1 X '2 ) 2 ] s
Tem
Pmec
2 n 2 (1 s )n1 ( 1 s ) 1 60 60
P2 T2
Tem T2 T0
pmec pad T0
Pmec Pmec Pem Tem ( 1 s ) 1 1

电机学第5章异步电机基本理论

仅
32
二、转子堵转时的电磁关系
– 异步电机正常运转时总是要旋转的，但是在转子不动
用时，各种电磁关系也存在。先分析转子不动时的情况
，有助于理解其电磁物理过程
使 – 从电路分析角度来看，转子静止时的异步机的电路与习变压器副边短路时的变压器的电路相似
学供仅
33
– 定转子基波磁动势空间相对静止
8
定子铁心
用
转子铁心
使
习
学
供
仅
9
用使习学供仅
10
用定子冲片使习学供仅
11
定子
使用线圈习学供仅
12
用使铭牌习学机壳供仅
13
用 – 转子 • 转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分使 • 转子绕组： –笼型转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导习条，形成一个多相对称短路绕组。 –绕线转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在学转子铁心槽内。 • 其他部件：轴，轴承，风扇等供仅
用通大小的主要因素
– 比如，槽口宽在槽口漏磁通小；端部长，则端部
习使漏磁通大学
供仅
26
用 – 励磁电流与励磁磁动势 • 异步电动机转子绕组开路时的定子电流与变压器一使样，由两部分组成 » 用来产生主磁通 0 的无功分量 I0r 习 » 用来供给铁心损耗的有功分量 I0a I0 I0r I0a 学由于I0r I0a，所以I0基本为一无功性质电流，即I0 I0r 供仅
学习子导体感应电动势和电流。供 3.电磁力：转子载流（有功分
量电流）体在磁场作用下受电
仅磁力作用，形成电磁转矩，驱
动电动机旋转。
3

电机学异步电机

5.2异步电机的基本工作原理
当异步电机定干绕组接到三相电源上时，定子绕组中将流过三相对称电流，隙中将建立基波旋转磁动势，从而产生基波旋转磁场，其同步转速决定于电网频率和绕组的极对数
这个基波旋转磁场在短路的转子绕组（若是笼型绕组则其本身就是短路的，若绕线式转子则通过电刷短路）中感应电动势并在转子绕组中产生相应的电流，该电流与气隙中的旋转磁场相互作用而产生电磁转矩。由于这种电磁转矩的性质与转速大小相关，下面将分三个不同的转速范围来进行讨论。
电机学
异步电机
第五章异步电机
异步电机是一种交流电机，也叫感应电
机，主要作电动机使用。异步电动机广泛用于工农业生产中，例如机床、水泵、冶金、矿山设备与轻工机械等都用它作为原动机，其容量从几千瓦到几千千瓦。日益普及的家用电器，例如在洗衣机、风扇、电冰箱、空调器中采用单相异步电动机，其容量从几瓦到几千瓦。在航天、计算机等高科技领域，控制电机得到广泛应用。异步电机也可以作为发电机使用，例如小水电站、风力发电机也可采用异步电机。
将式（5．13）、式（5．14）代人式（5．1）中，得到
式（517）表明，在al。一0时，转子磁动势人的大小、性质与a1。＝0时相同，即转子自动势矢量民与al。无关，只是转于绕组相电动势、相电流相对于a。。一0的工况均滞后了a1。电角度（见式（5．15》。；这对研究转子的电气性能
无任何影响。庐于转子是通过转子磁动势而影响走子，因此可以认定a；。等于任何值时定子方各
放置两个瑞环，分别把所有的导体伸出粮
外部分与端环联接起来。如果去掉铁心，则剩下来的绕组的形状就像一个松鼠笼子。这种笼型绕组可以用钢条焊接而成，见图4，也可以用铝浇铸而成，见图5。

上海电力学院电机学期末考试题库--异步电机库

異步電機庫一、选择１三相异步电动机电磁转矩的大小和（）成正比。

⑴电磁功率；⑵输出功率；⑶输入功率，⑷总机械功率２如果三相异步电动机电源电压下降１０％，此时负载转矩不变，则转子电流Ｉ2:⑴减小；⑵增加；⑶不变。

３一台绕线式异步电动机，在恒转矩负载下，以转差率Ｓ运行，当转子边串入电阻Ｒ’＝２Ｒ2’时,则所得转差率将为（Ｒ’已折算到定子边）：⑴等于原先的转差率Ｓ；⑵三倍于原先的转差率；⑶两倍于原先的转差率；⑷在两倍与三倍之间。

４有一台两极绕线式异步电动机要把转速调上去，下列哪一种调速方法是可行的：⑴变极调速；⑵转子中串入电阻；⑶变频调速。

５三相异步电动机等效电路中的等效电阻（（１－Ｓ）／Ｓ）Ｒ2'上所消耗的电功率Ｐ＝ｍ1·Ｉ2’·Ｉ2’（（１－Ｓ）／Ｓ）Ｒ2’应等于：⑴输出功率Ｐ2；⑵输入功率Ｐ1;⑶电磁功率Ｐm；⑷总机械功率Ｐ。

６一台三相异步电动机运行在Ｓ＝０．０２时，由定子通过气隙传递给转子的功率中有：⑴２％是电磁功率；⑵２％是总机械功率；⑶２％是机械损耗；⑷２％是转子铜耗。

７三相异步电动机的磁势平衡是：⑴定、转子磁势的代数和等于合成磁势；⑵定、转子磁势的相量和等于合成磁势；⑶定、转子磁势波形在空气隙中之和等于合成磁势；⑷定、转子磁势算术差等于合成磁势。

８一台三相异步电动机转子电流Ｉ2和电势Ｅ2之相位差与（）有关。

⑴转子的转速；⑵转子磁势的转速；⑶定子磁势的转速；⑷负载的大小９异步电动机的空载电流比同容量的变压器大，其原因是：⑴异步电机的效率低；⑵因为异步电机是转动的；⑶异步电机空气隙较大；⑷异步电机漏抗较大。

１０三相异步电动机最大转矩的大小：⑴与转子电阻成正比；⑵和转子电阻无关；⑶近似和短路电抗成反比；⑷和短路电抗无关。

１１如果有一台三相异步电动机运行在转差率Ｓ＝０．２５，此时通过空气隙传递的功率有：⑴２５％是转子铜耗；⑵７５％是转子铜耗；⑶７５％是总机械功率；⑷２５％是总机械功率。

电机学第6章三相异步电机的功率、转矩和运行性能

用化不大时，可以认为是常数。pFe+pad0可使以近似认为与磁密的平方成正比，因而习可近似认为与电压的平方成正比。故p'0 学与U12的关系曲线近似为一直线。供其延长线与纵轴交点即为机械损耗pmec。空载附加损耗相对较小，可仅以用其它试验将之与铁耗分离，也可根据统计值估计pad0，从而得到铁
习 TN为额定负载转矩
TN=PN/ΩN
供学 ③ 起动点：s=1 ，n=0，转子仅静止，Tem= Tst 。
sm
R2
R12 X1σ X 2σ 2
Tmax
4f1 R1
m1 pU12
R12
X1σ
X
2 σ
2
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起动转矩的几个重要结论
用 Tst
2πf1[(R1
pm1U 12 R2' R2' )2 ( X1σ
很低；
用
使 • 随着负载电流增大，输入电流中的有功分量也增大，功率因数逐渐升
高；
习 • 在额定功率附近，功率因数达到
最大值。
学
供 • 如果负载继续增大，则导致转子
漏电抗增大（漏电抗与频率成正比
仅），从而引起功率因数下降。
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五、效率特性
P2
用 P2 pcu1 pcu 2 pFe p pad
供学习使 Tem
Pem 1
m1 pU12
R2 s
2f1
R1
R2 s
2
X1σ
X
2 σ
2
仅 1. Tem与U12成正比。
2. f1↑→ Tem ↓。
3. 漏电抗Xk↑→ Tem↓。

交流异步电机工作原理及检测

交流异步电机工作原理及检测异步电机是一种常见的交流电机，广泛应用于工业生产、农业机械、家用电器等领域。

本文将介绍异步电机的工作原理以及常用的检测方法。

异步电机的工作原理：异步电机是通过电磁感应原理工作的，由固定的定子和转动的转子组成。

定子上绕有三相对称的线圈，通电时产生旋转磁场。

转子上的线圈通过磁场感应产生电动势，由于转子线圈和旋转磁场的速度不同，所以产生了转动运动。

具体来说，当三相电流通过定子线圈时，各相的磁通在定子的转子中合成一个旋转磁通。

转子线圈感应到旋转磁通，产生电动势，在电动势的作用下，转子线圈形成感应电流，产生旋转力矩，使得转子旋转，从而带动负载进行工作。

异步电机的检测方法：1.测量电阻：通过测量定子线圈的电阻值，可以判断定子线圈是否断路或短路。

通常可以使用万用表进行测量。

2.检测绝缘强度：通过测量定子线圈和地面之间的绝缘电阻，可以判断绝缘效果。

一般使用绝缘电阻表进行检测，需要将定子线圈与地面相连，然后测量绝缘电阻。

3.测量定子线圈电感：通过测量定子线圈的电感值，可以了解线圈的状态。

常用的测量方法是使用LCR桥或LCR表进行测量。

4.检测转子线圈的连通性：通过测量转子线圈各相之间的电阻值，可以判断转子线圈是否连通正常。

通常可以使用万用表进行测量。

5.测量转速和震动：通过测量转子转速和电机震动情况，可以判断电机运行状态是否正常。

通常可以使用霍尔效应、光电传感器等装置进行测量。

6.功率测量：通过测量输入电流和电压，可以计算出电机的功率。

可以使用功率测试仪进行测量。

以上是一些常用的异步电机检测方法，通过对电机的各项指标进行检测和分析，可以及时发现电机故障，提高设备的可靠性和安全性。

在实际检测过程中，需要根据具体情况选择适合的检测方法和仪器设备。

电机学

第四节三相异步电动机的型号及额定值
1.三相异步电动机的型号
电机产品的型号一般采用大写印刷体的汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，它是表示电机主要技术条件、名称和规格的一种产品代号。如中小型三相异步电动机表示如下：
大型异步电动机表示为：
我国生产的异步电动机种类很多，Y系列是小型鼠笼全封闭自冷式三相异步电动机，还有如 JQ2、JS、子铁心、定子绕组和机座构成。定子铁心是电机磁路的一部分，为了减小交变磁场在铁心中引起的铁耗，定子铁心采用导磁性能好、铁耗小、厚度为0.5mm的硅钢片叠压而成，叠片间需经绝缘处理。为了嵌放定子绕组，每个硅钢片上都冲制出一些沿圆周均匀分布、尺寸相同的槽。
图8-3
图8-4
定子绕组接线端子
2.转子
异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转轴用于固定和支撑转子铁心，并输出机械功率。转轴一般用中碳钢做材料，起支撑和固定转子铁心及传递转矩的作用。
转子绕组是转子的电路部分，在交变的磁场中感应电动势，流过电流并产生电磁转矩，转子绕组分为笼型绕组和绕线型绕组两种，所以按转子结构分类，异步电机可分为笼型电机和绕线式电机。
第三节笼型转子的极数和相数
任何电机的定子和转子极数都应该相同，否则，电磁转矩等于零，电机无法工作。绕线型转子的极数，在设计时通过转子绕组的适当联结，使其与定子极数一致。笼型转子的绕组由导条加端环构成，与绕线型转子结构不同，其极数和相数也有自己的特点，本节就笼型转子的极数和相数进行讨论。
根据转差率s为正（或负）的大小，三相异步电动机可分为电动机、发电机和电磁制动三种运行状态。
（1）电动机运行状态 0＜ s ＜1
电磁转矩T是驱动转矩，电机作为电动机运行，将从电源吸收(输入)的电能转变为轴上的机械能(输出)。

三相异步电机频率与转速的关系

三相异步电机频率与转速的关系
三相异步电机是一种常见的电动机，其转速与频率之间存在一定的关系。

根据电机学原理，三相异步电机的转速n与电源频率f之间的关系可以表示为：
n = 60f / p
其中，n表示电机的转速（单位为转/分钟），f表示电源的频率（单位为赫兹），p表示电机的极对数。

从这个公式可以看出，当电源频率f保持不变时，电机的转速n与极对数p成反比。

也就是说，如果电机的极对数增加，那么电机的转速就会降低；反之，如果电机的极对数减少，那么电机的转速就会提高。

此外，需要注意的是，三相异步电机的额定转速通常是指电机在额定工作状态下的转速。

在实际应用中，为了保证电机能够稳定运行并满足负载需求，通常会通过调整电源频率或电机参数来控制电机的转速。

例如，可以通过变频器来改变电源频率，从而实现对电机转速的调节。

三相异步电机的转速与电源频率之间存在一定关系，可以通过调整电源频率或电机参数来实现对电机转速的控制。

电机学第九章异步电机的理论分析与运行特性

2 2 2 2
转子静止时的异步电机
1、电压平衡式
以下标l和2区别定子和转子电路的各物理量，各种数量均取每相值。从电路分析角度来看，转子不动时的异步电机的电路方程与次级侧短路时的变压器的电路方程相似

U1 E1 I1 r1 jx1 0 E I r jx
可嵌放成型线圈大型低压电动机
绝缘放置可靠、绕组下线方便高压电动机
3．定子绕组

定子绕组通常应用双层短距绕组，小型电机可应用单层绕组。
3、机座

作用：主要起固定和支撑定子铁心，要求有足够的机械强度和刚度
二、转子

转子铁心——磁路，一般由硅钢片叠成。在转子铁心上开有槽，以供放置或浇注转子绕组。转子绕组——感应电势、流过电流和产生电磁转矩转轴

一、异步电动机的定子

定子铁心——磁路部分，放置定子绕组。
一般采用导磁性能良好和比损耗小的电工硅钢片叠成。
为了嵌放定子绕组，在定子铁心内圆冲出许多形状相同的槽——定子槽。

定子绕组——电路部分——感应电势。

机座——固定和支撑定子铁心。
1. 定子铁心
散嵌绕组
2．定子槽形
成型绕组
效率和功率因数较高绕组嵌线工艺复杂小容量及中型低压电机

转子绕组有m2相，磁势振幅
N2kN 2 m2 F2 * 0.9 * I2 2 p N1k N 1 m1 励磁磁势 Fm * 0.9 * Im 2 p

静止时：f1=f2（磁势速度为同步速一致），磁势平衡式
N1kN 1 N1k N 1 N2kN 2 m1 m1 m2 * 0.9 * I m * 0.9 * I1 * 0.9 * I2 2 p 2 p 2 p

电机学习题与解答 2 异步电机1

第五章三相异步电动机基本工作原理和结构5-2 为什么异步电动机的转速一定小于同步转速？答：由上题知，异步电动机的转向n 与定子旋转磁场的转向n 1相同，只有n<n 1（异步电动机），即转子绕组与定子旋转磁场之间有相对运动，转子绕组才能感应电动势和电流，从而产生电磁转矩。

若转速上升到n=n 1，则转子绕组与定子旋转磁场同速、同向旋转，两者相对静止，转子绕组就不感应电动势和电流，也就不产生电磁转矩，电动机就不转了。

5-3 试述“同步”和“异步”的含义？答： “同步”和”异步”是个相对概念，是指交流旋转电动机的转速n 对旋转磁场的转速n 1而言，若n= n 1为同步电机，n ≠n 1为异步电机。

5-4 何谓异步电动机的转差率？在什么情况下转差率为正，什么情况为负，什么情况下转差率小于1或大于1？如何根据转差率的不同来区别各种不同运行状态？答：异步电机转差率s 是指旋转磁场转速n 1与转子转速 n 之间的转速差（n 1-n ）与旋转磁场转速n 1的比率，即11n n n s -=。

当n< n 1时，转差率为正（s>0），n> n 1时转差率为负（s<0）；当n 1>n>0时，转差率s<1；当0>n>∞时，转差率s>1;当+∞>s>1 时为电磁制动运行状态，当1>s>0时为电动机运行状态，当0>s>-∞时为发电机运行状态。

5-6 三相异步电动机在正常运行时，它的定子绕组往往可以接成星形或角形。

试问在什么情况下采用这种或那种接法？采用这两种连接方法时，电动机的额定值（功率、相电压、线电压、相电流、线电流、效率、功率因数、转速等）有无改变？答：380/220V ，Y/△接线的三相异步电动机，每相绕组所受的电压均为220V ，故当电源线电压为380V 时定子绕组接成Y 接线，当电源电压为220V 时，定子绕组接成△形接线。

电机学第7章

• 设m代表相数，每相带所占槽数，即每极每相槽数q为
(7-2)
• 7.4 三相单层绕组 • 7.4.1 链式绕组 • 7.4.2 交叉式绕组 • 7.4.3 同心式绕组
图7.6 q=2时A相的槽电动势相量
图7.7 单层整距线圈A相绕组展开图
图7.8 单层链式A相绕组展开图
图7.9 Z=36,2p=4的槽电动势星形图
p=2，则在360°空间角度上磁极电角度有：2× 360°=720° 。
如果电机有p对主磁极，则对应的电角度为：
5、每极每相槽数q 三相交流电机的定子绕组是三相对称绕组，每相匝数相等，在空间互差120°电角度。由于一对磁极对应的电角度是360°，故一对磁极下按
以
上顺序各槽位置互差60°电角度。而实际电机定子槽数为z，在每一极距下的槽均匀地被三相绕组所占有，那么每极每相
2、工作原理
• ◆主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。 ◆ 载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。 ◆ 切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。 ◆ 交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线，即可提供交流电源。
对三相交流电机，要求三相绕组能感应出波形接近正弦、有一定数值的三相对称电动势；

当三相绕组中流过三相对称的电流时，能产生接近圆形的旋转磁动势。

绕组的相关概念： 1、线圈 • 绕组通常由外敷绝缘的铜线或铝线(例如漆包电磁线)绕制成一定形状的线圈组

电机学5

第五章异步电机5．1 什么叫转差率？如何根据转差率来判断异步机的运行状态？转差率为转子转速n 与同步转速1n 之差对同步转速1n 之比值11n n n s -=0s <为发电机状态。

01s <<为电动机状态，1s >为电磁制动状态。

5．2 异步电机作发电机运行和作电磁制动运行时，电磁转矩和转子转向之间的关系是否一样？怎样区分这两种运行状态？发电机运行和电磁制动运行时，电磁转矩方向都与转向相反，是制动转矩；但发电机的转向与旋转磁场转向相同，转子转速大于同步速，电磁制动运行时，转子转向与旋转磁场转向相反。

5．3 有一绕线转子感应电动机，定子绕组短路，在转子绕组中通入三相交流电流，其频率为1f ，旋转磁场相对于转子以p f n /6011=（p 为定、转子绕组极对数）沿顺时针方向旋转，问此时转子转向如何？转差率如何计算？假如定子是可转动的，那么定子应为顺时针旋转（与旋转磁场方向相同）但因定子固定不动不能旋转，所以转子为逆时针旋转。

11n n n s +=（n 为转子转速）5．4 为什么三相异步电动机励磁电流的标幺值比变压器的大得多？在额定电压时异步机空在电流标么值为30﹪左右，而变压器的空载电流标么值为50﹪左右。

这是因为异步机在定子和转子之间必须有空隙，使转子能在定子内圆内自动转动，这样异步机的磁路磁阻就较大，而变压器磁路中没有气隙，磁阻小，因此，相对变压器而言，异步电动机所需励磁磁动势大，励磁电流大。

5．5 三相异步电机的极对数p 、同步转速1n 、转子转速n 、定子频率1f 、转子频率2f 、转差率s 及转子磁动势2F 相对于转子的转速2n 之间的相互关系如何？试填写下表中的空格。

1601f Pn =11n n n s -=21f sf =2F 相对于转子的转速21n n n =- 2F 相对于定子的转速1n5．6 试证明转子磁动势相对于定子的转速为同步速度1n 。

电机学上册复习重点第3篇异步电机

如果所串电阻太大，使起动电流太小，起动转矩也将减小。
8．简述异步电动机的工作原理。
9．试说明异步电动机的调速方法及主要特点。
三、选择
1.绕线式三相异步电动机，转子串电阻起动时（）。
A起动转矩增大，起动电流增大；B起动转流电机的三相绕组串联起来，通交流电，则合成磁势为。
答：脉振磁势。
5.三相合成磁动势中的五次空间磁势谐波，在气隙空间以基波旋转磁动势的转速旋转，转向与基波转向，在定子绕组中，感应电势的频率为，要消除它定子绕组节距 =。
答：1/5,相反，f1,
6．如果异步电动机运行时转差率为，则电磁功率、机械功率和转子铜耗之间的比例是
答输出的机械功率，减小
13.若异步电动机的漏抗增大，则其起动转矩，其最大转矩。
答减小，减小
14.铁心饱和程度增加，则异步电机的激磁电抗。
答减小
15.绕线型异步电动机转子串入适当的电阻，会使起动电流，起动转矩。
答减小，增大
16、异步电动机的空载激磁电流比变压器大的原因是________________。（异步电动机存在气隙）
答定子电流的频率为，转子电流的频率为，定子磁动势以速度切割定子，以（）速度即速度切割转子；转子磁动势也以速度切割定子，以速度切割转子。定、转子基波磁动势同步旋转，相对静止。
7.绕线式异步电动机在转子回路串电阻起动时，为什么既能降低起动电流，又能增大起动转矩？所串电阻是否越大越好？
答从等效电路可以看出，增加转子电阻使总的阻抗增加了，所以起动电流减小。转子电阻增加，使得提高；起动电流减小使得定子漏抗电压降低；电势增加，使气隙磁通增加。起动转矩与气隙磁通、起动电流、成正比，虽然起动电流减小了，但气隙磁通和增加，使起动转矩增加了。

电机学-感应电机

重合
注意：时间相量与空间矢量之间的夹角没有物理意义。
A 相相轴 A 相时轴
Bm
Fm Im B ns
X
n
m Z
Fe A
C
Y
三相感应电动机空载时的时空相-矢量图
第四章感应电机
4.2.2 三相感应电动机的负载运行
第四章感应电机
感应电动机负载运行时的转子频率
• 负载运行时，感应电动机的转子以转速n旋转，低于同步
第四章感应电机
空载运行的定义：定子接到电压为U1、频率为f1的三相对称电源，电机轴上没有任何机械负载。
IA
IB
F1
IC
n≈ns，s ≈0 I2 ≈0，F2 ≈ 0 F1 ≈Fm
第四章感应电机
主磁通与漏磁通
空载磁通主磁通Φm 定子漏磁通Φ1σ
主磁通：基波旋转磁势产生的，与定、转子绕组相交链的磁通。
•接法：星形或三角形 •作用：电路部分
U1 V1 W1
U1
V1
W1
U1
V1
W1
W2 U2 V2
W2
U2
V2
W2
U2
V2
定子绕组形式
散嵌绕组
成型绕组
第四章感应电机
感应电机转子
转子：转子铁芯，转子绕组，转轴 • 转子铁芯：硅钢片叠压而成，外圆开槽， • 作用：磁路的一部分；用来安放转子绕组。
转子铁心
ns是发电机和电动机状态的分界点
第四章感应电机
电磁制动运行状态
n<0
N
+
ns fe Te n fe
S
外力拖着与转子反着磁场方向旋转
旋转磁场相对转子的旋转方向为逆时针

《电机学》三相异步电动机的起动和调速练习题

《电机学》三相异步电动机的起动和调速练习题班级学号姓名成绩一、填空1. ★感应电动机起动时，转差率=s ，此时转子电流2I 的值，2cos ϕ ,主磁通比，正常运行时要，因此起动转矩。

2.增加绕线式异步电动机起动转矩方法有，。

3.★若感应电动机的漏抗增大，则其起动转矩，其最大转矩。

4.深槽和双笼型感应电动机是利用原理来改善电动机的起动性能的，但其正常运行时较差。

5. 绕线型感应电动机转子串入适当的电阻，会使起动电流，起动转矩。

二、选择1. 绕线式三相感应电动机，转子串电阻起动时（）。

A 起动转矩增大，起动电流增大；B 起动转矩增大，起动电流减小；C 起动转矩增大，起动电流不变；D 起动转矩减小，起动电流增大。

2. 与普通三相感应电动机相比，深槽、双笼型三相感应电动机正常工作时，性能差一些，主要是（）。

A 由于2r 增大，增大了损耗；B 由于2x 减小，使无功电流增大；C 由于2x 的增加，使2cos ϕ下降；D 由于2r 减少，使输出功率减少。

3. ★适当增加三相绕线式感应电动机转子电阻2r 时，电动机的（）。

A st I 减少, st T 增加, m ax T 不变, k s 增加；B st I 增加, st T 增加, m ax T 不变, k s 增加；C st I 减少, st T 增加, m ax T 增大, k s 增加；D st I 增加, st T 减少, m ax T 不变, k s 增加。

4. ★三相绕线式感应电动机拖动恒转矩负载运行时，采用转子回路串入电阻调速，运行时在不同转速上时，其转子回路电流的大小（）。

A 与转差率反比；B 与转差率无关；C 与转差率正比；D 与转差率成某种函数关系。

5. 三相感应电动机电磁转矩的大小和（）成正比A 电磁功率；B 输出功率；C 输入功率；D 全机械功率。

6. 一台绕线式感应电动机，在恒定负载下，以转差率s 运行，当转子边串入电阻22r r '=,测得转差率将为（）（r 已折算到定子边）。

异步电机的转矩和转速

第9章异步电机的转矩和转速原理简述异步电动机是一种应用最为广泛的电动机，它输出的是转矩和转速，其机械特性曲线的形状和曲线中的起动转矩、最小转矩和最大转矩是衡量一台电动机能否顺利起动和稳定运行的重要指标，也是考核异步电动机的重要技术性能指标之一。

1．转矩公式从“电机学”中可知，异步电动机用参数表示的电磁转矩公式为将上式对求导，并令，便得到最大转矩出现时的转差率式中负号为发电机运行。

将公式（9–2）带入（9–1），可求得最大转矩为在起动时，，。

所以起动转矩为综合以上公式可得出下面几个结论：（1）在一定的频率和一定的电机参数下，电机的转矩与电压平方成正比。

（2）在一般异步电机中，电抗要比电阻大，因此，可以近似认为最大转矩与电抗成反比，起动转矩与电抗的平方成反比。

（3）最大转矩的大小与转子电阻的数值无关，而出现最大转矩时的转差率与转子电阻成正比。

（4）绕线式电动机，在转子回路串入适当的电阻可以增大起动转矩，当时起动转矩达到最大值。

2．异步附加转矩和最小转矩在异步电动机的气隙中存在基波以及一系列高次空间谐波的旋转磁场，这些谐波磁场与其在转子中感应的相应电流在任何异步速下相互作用，会产生一系列谐波转矩，称为异步附加转矩。

一般谐波转矩值较小，但如果在设计或制造时措施不力，鼠笼型异步电动机在低速时异步附加转矩可能达到较大的数值，在异步电动机的机械特性中产生一个最小转矩，直接影响电动机的起动。

分析这些磁场所产生的转矩时，可以先分别讨论每一个谐波磁场所产生的转矩，然后用迭加原理把各谐波磁场产生的转矩加起来，得到总的转矩。

对于三相绕组产生的次谐波磁势，当，亦即=3，9，15……时，；当（k=1、2、3……），即=7，13，19……时，是一正向旋转磁势，同步转速为；当，即时，是一反向旋转磁势，同步转速为。

产生的转矩也可用类似基波的公式计算。

由于反向的谐波磁势的同步速和最大转矩均发生在（即）的区间，对异步电动机的起动不产生大的影响；而对异步电动机从起动到运行有影响的谐波异步转矩有7次、次……，在、基波同步速等速度附近，出现其负的最大转矩，它们迭加在基波转矩—转速曲线上，在、基波同步速附近时出现最小转矩，严重的能影响异步电动机的正常起动，甚至使电机在同步速附近旋转，不能上升到正常异步速。

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