1了解三相交流异步电动机的基本构造和转动原理
三相异步电动机的基本工作原理和结构
三相异步电动机的基本工作原理和结构三相异步电动机的结构包括定子和转子两个主要部分。
定子是由三个相互平衡的绕组组成，每个绕组都是以120度相位差分布在定子的三个夹角上。
每个绕组都与三相交流电源相连，这样就形成了一个三相供电系统。
转子是由导电材料制成的线圈，固定在转子轴上旋转。
当三相交流电源通电时，电流通过绕组产生了一个由正弦波形的磁场。
这个磁场旋转的速度叫做旋转磁场，它是由三个相位差120度的旋转磁通所形成的。
旋转磁场的存在使得定子绕组的磁场也随之旋转。
在电机的运行过程中，转子上的线圈受到旋转磁场的影响。
当转子线圈和旋转磁场之间的相对运动产生感应电动势时，电流就会在转子线圈中流动。
根据电流和磁场的交互作用，根据洛伦兹力的原理，转子线圈会受到一个转动力矩的作用。
这个转动力矩使得转子开始旋转。
转子的旋转速度始终小于旋转磁场的速度。
这是因为当转子旋转时，由于电阻的存在，旋转磁场在转子绕组中产生了剩余磁场。
剩余磁场会产生一个反向的磁通，从而减小了旋转磁场的磁通量。
这种现象叫做滑差。
滑差的存在使得转子的旋转速度小于旋转磁场的速度。
根据滑差的不同，三相异步电动机可以分为鼠笼型和绕线型两种类型。
鼠笼型电动机的转子由金属导体组成，形状类似鼠笼，因此得名。
而绕线型电动机的转子由绕制成的线圈构成，与定子绕组结构类似。
在鼠笼型电动机中，转子的线圈是固定的，不能旋转。
当定子绕组的旋转磁场通过金属导体时，感应电流会在金属导体内流动，产生一个转动力矩。
因为金属导体的形状类似于鼠笼，所以称之为鼠笼型电动机。
而绕线型电动机的转子由固定的线圈组成，线圈上的电流与定子电流相平衡。
当定子绕组的旋转磁场旋转和线圈的电流之间产生感应电动势时，线圈会受到一个转动力矩的作用，从而旋转。
总的来说，三相异步电动机是利用定子和转子之间的磁场交互作用产生转动力矩的。
通过合理设计和控制，三相异步电动机可以实现各种工业应用的需要。
三相异步电动机的基本工作原理和结构
三相异步电动机的基本工作原理和结构三相异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各个领域。
它的基本工作原理和结构对于了解电动机的工作原理和性能具有重要意义。
一、基本工作原理三相异步电动机的基本工作原理是利用电磁感应和电磁力相互作用的原理。
它由定子和转子两部分组成。
1. 定子：定子由三个相位相隔120度的绕组组成，每个绕组被连接到一个相位的交流电源上。
当交流电源通电时，定子的绕组中会产生交变电磁场。
2. 转子：转子由导体材料制成，通常是铜或铝。
转子内部的导体形成了一组绕组，称为转子绕组。
转子绕组与定子绕组之间存在磁场的相互作用。
当交流电源通电后，定子绕组中的交变电磁场会感应出转子绕组中的电流。
由于定子绕组和转子绕组之间存在磁场的相互作用，转子绕组中的电流会产生电磁力，使转子开始旋转。
由于定子绕组中的电流是交变的，所以转子会不断地受到电磁力的作用，从而保持旋转。
二、结构特点三相异步电动机的结构特点主要包括定子、转子和机壳三部分。
1. 定子：定子通常由一组三相绕组和铁芯组成。
绕组通过固定在定子槽中的方法固定在铁芯上。
绕组的数量和连接方式与电机的功率和转速有关。
2. 转子：转子一般由铁芯和绕组组成。
转子绕组通常是通过槽和导条的形式固定在铁芯上。
转子绕组的数量和连接方式也与电机的功率和转速有关。
3. 机壳：机壳是电机的外壳，通常由铸铁或铝合金制成。
机壳的作用是保护电机内部的部件，同时起到散热和隔离的作用。
三、工作特性三相异步电动机具有一些特殊的工作特性。
1. 转速：三相异步电动机的转速与电源的频率和极数有关。
当电源频率恒定时，电动机的转速与极数成反比。
这意味着可以通过改变电源频率或改变电动机的极数来实现不同的转速要求。
2. 启动特性：三相异步电动机的启动通常需要较大的起动电流。
为了降低启动时的电流冲击，通常采用起动装置，如星角启动器或自耦变压器。
3. 转矩特性：三相异步电动机的转矩与电动机的电流成正比，并且与电动机的功率因数有关。
三相交流异步电动机的结构
三相交流异步电动机的结构三相交流异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各个领域。
它由定子和转子两部分组成，具有复杂的结构和运行原理。
本文将对三相交流异步电动机的结构进行详细介绍。
我们来看一下三相交流异步电动机的定子结构。
定子是电动机的固定部分，由定子铁心和定子绕组组成。
定子铁心通常由硅钢片叠压而成，以减小磁滞和涡流损耗。
定子绕组则由三个相互平衡的绕组组成，分别称为A相、B相和C相。
这三个绕组分布在定子铁心的三个对称位置上，相互之间呈120度夹角。
接下来，我们来看一下三相交流异步电动机的转子结构。
转子是电动机的旋转部分，它位于定子内部，并通过轴承与定子连接。
转子通常采用串激式结构，由铸铁或铝合金制成。
在转子的铁心上，有一些槽槽，用于安装转子绕组。
转子绕组通常由导体材料制成，并与定子绕组相连。
三相交流异步电动机的运行原理是基于电磁感应的。
当三相交流电源加到定子绕组上时，会在定子绕组中产生旋转磁场。
这个旋转磁场会感应转子绕组中的电动势，从而使转子绕组中产生电流。
由于转子绕组中的电流与定子绕组中的旋转磁场之间存在相对运动，所以转子绕组会受到电磁力的作用，从而产生转矩。
这个转矩将驱动转子旋转，从而实现电动机的工作。
除了定子和转子，三相交流异步电动机还包括一些其他的部件。
例如，定子和转子之间有一定的气隙，以减小磁滞和涡流损耗。
另外，电动机还有冷却系统，用于散热和保护电机。
在一些大型电动机中，还有轴承和齿轮箱等附属设备。
三相交流异步电动机是一种结构复杂的电动机，由定子和转子两部分组成。
它的工作原理是基于电磁感应的，通过定子绕组产生旋转磁场，从而驱动转子旋转。
除了定子和转子，电动机还包括其他的部件，如气隙、冷却系统和附属设备。
通过深入了解三相交流异步电动机的结构和工作原理，我们可以更好地理解它的工作过程和应用领域。
电工学电工技术第7章
鼠笼式：结构简单、价格低廉、工作可靠； 不能人为改变电动机的机械特性。 绕线式： 结构复杂、价格较贵、维护工作量 大；转子外加电阻可人为改变电动机的机械 特性。
7.2 三相异步电动机的工作原理
磁铁
n0
f
N
e
S
n
i
闭合 线圈
磁极旋转
导线切割磁力线产生感应电动势 （右手定则） 切割速度
e B l v
定子作用：是产生旋转磁场。
转子作用：是在旋转磁场作用下，
产生感应电动势或电流。
2.旋转磁场的旋转方向 取决于三相电流的相序
任意调换两根电源进线
iA
Im
A
i i i i C A B
t
A A
o
B
iB C
iC
Z X Y
A A
Z Y B C
S
Z
S
结论： 任意调换两根 电源进线，则旋转磁 场反转。
Y
N
C
B
N
n0
A
Y C X
n0
Z
Y B
A Z
C
X
B
t 120
合成磁场旋转120°
t 180
合成磁场旋转180°
分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋 转的磁场, 即：一个电流周期，旋转磁场在空间 转过360°
可见，当定子绕组中通入三相电流后， 它们共同产生的合成磁场是随着电流的交变 而在空间不断地旋转着，这就是旋转磁场。
铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。 (1) 鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。 或铸铝形成转子绕组。 (2) 绕线式转子 同定子绕组一样，也分为三相。 鼠笼转子
转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势和感 应电流。
三相异步电动机的结构和工作原理知识讲解
三相异步电动机的结构和工作原理知识讲解三相异步电动机是最常用的电动机类型之一，主要特点是结构简单、可靠性高、制造成本低。
它是利用磁场间的相对运动产生感应电动势从而实现电动机转动的一种电动机。
下面将对三相异步电动机的结构和工作原理进行详细的讲解。
定子是电动机的静止部分，通常由绕组和铁芯组成。
绕组是由绝缘线圈组成的，绕制在铁芯上。
绕组的排列形式主要有星型和三角形两种。
定子的作用是产生旋转磁场。
转子是电动机的旋转部分，通常是由铁芯和导体组成。
导体包裹在铁芯上，采用闭合形式，形成环形导体圈。
在三相异步电动机中，转子的形式主要有鼠笼型和深槽型两种。
当三相异步电动机通电时，定子上的三相绕组通入交流电。
由于三相绕组之间的电流相位差120度，因此每个绕组所产生的磁场也相位差120度。
当交流电通过定子绕组时，会在定子中产生一个旋转磁场。
这个磁场的旋转速度取决于电源频率和极对数。
我们知道，交流电的频率是固定的，而极数是电动机设计时确定的。
转子处于定子旋转磁场中，由于电磁感应原理的作用，会在转子中产生感应电动势。
这个感应电动势会驱动电流在转子导体中产生漩涡电流，也就是所谓的涡流。
涡流在转子中形成的磁场和定子旋转磁场相互作用，产生转矩，使得转子开始旋转。
涡流的大小和转子的导体材料以及定子磁场的强度有关。
此时，由于转子的旋转速度低于定子旋转磁场的速度，所以转子处于滑差状态。
滑差是指转子与旋转磁场之间的相对转速差。
根据滑差的大小，可以进一步划分为起动滑差、工作滑差和最大滑差等。
当转子开始旋转后，由于涡流的存在，转子将会受到阻力，导致转速下降。
当转速下降到与旋转磁场相等的速度时，涡流的磁场和旋转磁场之间的相对运动停止，电动机达到稳态运转。
在转子达到稳定运转后，三相异步电动机的转动速度将等于旋转磁场的速度，滑差为零。
此时，只有当电机负载增加或电源频率改变时，才会产生滑差，电动机才会发生转速变化。
总结一下，三相异步电动机通过定子上的三相绕组产生旋转磁场，该磁场驱动转子中的涡流产生转矩，使电动机启动并旋转。
三相异步电动机讲解
2）线圈数组数等于极数，也等于最大并联支路数；
3）每相绕组的电动势等于每条支路的电动势。
第22页/共62页
4.3交流电机绕组的感应电动势
线圈的感应电动势及短距系数
一、一根导体的电动势
二、整距绕组的电动势
每个整距绕组由Nc个相同和线匝组成，每个整距线圈的电动势:
第23页/共62页
Hale Waihona Puke 第29页/共62页矩形波磁动势可能分解为基波和一系列高次谐波:
基波磁动势为:
基波磁动势最大值为:
整距绕组基波磁动势在空间按余弦分布，幅值位于绕组轴线，空间每一点的磁动势大小按正弦规律变化——仍然为脉动磁动势。
第30页/共62页
二、单相脉动磁动势
1、整距分布绕组的磁动势
每个绕组由q 个线圈串联构成，依次在定子圆周空间错开槽距角α,绕组的基波磁动势为q个线圈基波磁动势的空间矢量和：
三、短距线圈的电动势
每个短距线圈的电动势:
称为短距系数：线圈短距时电动势比整距时打的一个折扣．
第24页/共62页
线圈组的感应电动势及分布系数
一组线圈由q个线圈组成,若q个线圈为集中绕组时,各线圈电动势大小相等、相位相同，线圈组电动势为:
若q个线圈为分布绕组,放在q个槽内,各线圈电动势大小相同,相位相差α电角度,电动势为:
对V次谐波：
第27页/共62页
改善电动势波形的方法:
（１）采用短距绕组来削弱高次谐波
（２）采用分布绕组来削弱高次谐波
１．改善主磁极磁场的分布
２．改善交流绕组的构成，削弱谐波电动势
３．采用Ｙ接线消除线电动势中的三及其倍数的奇次谐波
第28页/共62页
4.4交流电机绕组的磁动势
三相交流异步电动机的结构及工作原理
三相交流异步电动机的结构及工作原理三相交流异步电动机是一种常用的电动机，它由两部分组成：定子、
转子两大部分。
定子绕组是由三路并联的绕组组成，极数分别为U，V，W，腔体是普通铁芯或非普通铁芯，转子绕组是由轴链或槽链绕组组成，极数
为P，两部分之间由空气绝缘而成。
1.三相交流电源经过定子绕组的三根线路供电，产生的磁感场与定子
绕组相互作用，从而产生电流，从而对转子进行励磁，使转子产生转动惯性。
2.根据电磁感应定律，转子的磁感场受定子的励磁磁场作用，产生的
供应电流分量和反作用力，使转子磁感场增大，重复循环，由此使转子不
断转动，实现转动功率输出。
3.随着转子转动，定子的磁感场和转子的磁感场同时产生的励磁电流
也不断在变化，由于转子的转速不同，励磁电流呈不同的波形，所以不同
的波形可以被电动机自动控制。
1.结构简单，维修方便，可靠性高，外形小巧，重量轻
2.性能好，制造成本低，磁饱和后的启动电流低，低转矩波动量小
3.三相电的利用率较高，定子绕组的电压损耗低。
4.供电可以采用直流电源给转子投切。
三相异步电动机的结构和工作原理教案
三相异步电动机的结构和工作原理教案教案一、教学目标：1.了解三相异步电动机的结构和工作原理；2.了解三相异步电动机的分类和特点；3.掌握三相异步电动机的运行原理和启动方法。
二、教学重点：1.三相异步电动机的结构和工作原理；2.三相异步电动机的分类和特点；3.三相异步电动机的运行原理和启动方法。
三、教学难点：1.三相异步电动机的工作原理；2.三相异步电动机的启动方法。
四、教学过程：步骤一：导入新知识1.介绍电动机的基本概念和分类，引入三相异步电动机的概念。
2.通过实例解释三相异步电动机的应用领域和重要性。
步骤二：教学主体1.三相异步电动机的结构a.定子：由三相绕组和铁心构成，绕组通电产生旋转磁场。
b.转子：由导体和铁心组成，通过电磁感应产生涡流。
c.端环：固定在转子两端的金属环，用于引出转子涡流。
2.三相异步电动机的工作原理a.定子绕组通电产生旋转磁场，转子在旋转磁场作用下转动。
b.由于电磁感应引起的涡流，转子和旋转磁场之间产生相对运动。
c.根据运动方向，涡流和旋转磁场之间产生排斥力和吸引力，驱动转子转动。
3.三相异步电动机的工作特点a.转子和旋转磁场的相对运动速度不同，称为“异步”。
b.转子转动速度小于旋转磁场的速度，称为“滑差”。
c.滑差越大，输出转矩越大。
4.三相异步电动机的分类和特点a.按转子结构分为鼠笼型和抱轴型。
b.鼠笼型：转子由导体条组成，结构简单、可靠性高、起动性能好。
c.抱轴型：转子由绕组构成，结构复杂、可靠性较差、起动性能差。
d.鼠笼型适用于大功率和高效率要求的场合，抱轴型适用于小功率和特殊需求的场合。
步骤三：教学延伸1.三相异步电动机的运行原理a.梯级启动：根据转矩特性曲线，同分极数的电动机可以采用梯级启动。
b.星-三角启动：将电动机的三相绕组由星形连接改为三角形连接，减小起动电流。
2.三相异步电动机的启动方法a.直接启动：直接接通电源，启动电流较大，会短时间内造成电压下降和发热。
三相异步电动机的结构与工作原理
三相异步电动机的结构与工作原理结构：1.定子：定子由三相绕组和铁芯构成，绕组通常由若干个绕组元件组成，绕组元件分布在定子槽内，排列成120度的对称形式。
2.转子：转子是通过若干个线圈（通常为铜制或铝制）与铁芯构成的。
转子可以分为短路转子和开路转子两种。
短路转子通常由铁芯与若干个导线（通常为铜条）构成，导线两端通过环形导体连在一起，形成一个闭合的线圈。
开路转子通常由若干根铜条构成，每根铜条两端没有导线连接。
3.端盖：端盖是将定子和转子固定在一起的部件，通常由铸铁或铝合金制成。
4.轴承：轴承支撑转子的转动。
通常使用滚动轴承来降低摩擦和磨损。
5.风扇：风扇位于电动机的轴上，通过转动产生气流，用于冷却电动机。
6.机座：机座是支撑整个电动机的底座，通常由铸铁或铝合金制成。
工作原理：1.套电枢理论：根据套电枢理论，当三相交流电通过定子绕组时，会在定子上产生一个旋转的磁场。
这个旋转的磁场与定子上的绕组元件互相作用，产生旋转电场力，将转子带动旋转。
2.磁通链理论：根据磁通链理论，当三相交流电通过定子绕组时，会在定子和转子上产生磁通。
由于转子是由金属导体构成的，转子会产生感应电动势。
感应电动势会产生感应电流，感应电流会在转子中产生转矩，从而带动转子旋转。
无论是套电枢理论还是磁通链理论，它们都是基于电磁感应的原理。
通过控制和改变定子绕组中的三相交流电的频率和幅值，可以实现电动机的转速调节和控制。
总结：三相异步电动机是一种结构简单、工作可靠的电动机。
它通过三相交流电产生的旋转磁场来驱动转子旋转。
其工作原理可以通过套电枢理论和磁通链理论来解释。
三相异步电动机广泛应用于各种工业领域，包括泵、风机、压缩机、输送机等设备中。
三相异步电动机转动原理
三相异步电动机转动原理
三相异步电动机是工业中最常见的电动机之一，它是将电能转换成机械能的关键组件。
在三相异步电动机中，电流在定子上产生旋转磁场，这个磁场会感应出转子上的导体中的电流，从而在转子上产生旋转力矩，使电动机转动。
三相异步电动机的转动原理可以简单地概括为以下几个步骤： 1. 三相交流电源通过电缆连接到电动机的定子上。
这三条电缆上的电流相位相差120度，因此它们的合成会产生一个旋转磁场。
2. 定子上的导线组成一个三相绕组，这个绕组的磁场会随着电流的变化而旋转。
这个旋转磁场会产生一个恒定的速度，这个速度与电流的频率和绕组的极数有关。
3. 转子上也有导体，这些导体会被旋转磁场感应出电流。
这个电流会产生一个磁场，这个磁场与定子上的磁场相互作用，从而产生一个力矩。
4. 这个力矩会使转子开始旋转，并且它会一直旋转直到与旋转磁场同步。
5. 一旦转子与旋转磁场同步，它会以一个稳定的速度旋转，这个速度称为同步速度。
在这种情况下，转子上的磁场与定子上的磁场完全同步，转子不再感应出电流，因此它能够旋转无阻力。
以上就是三相异步电动机转动原理的基本概述。
了解这个原理对于设计和维护电动机都非常重要。
- 1 -。
三相交流异步电动机结构及工作原理
二、三相交流异步电动机的旋转原理
归纳：
只要三相异步机的对称三相定子绕组中通入对称三 相交流电，就会在定子和转子之间的气隙中产生一个随 时间变化的旋转磁场。
二、三相交流异步电动机的旋转原理
2. 转子的旋转过程
在电动机对称三相定子绕组中通
× A × F Z n1
N
入对称三相交流电流 产生气隙旋转磁场
5. 三相电动机的转子
笼型转子
转子铁芯
转子绕组（铸铝或铜条） ~380V
鼠笼式转子——笼型转子异步电动机
M 3~
电机符号
一、三相交流异步电动机的结构 ~380V
5. 三相电动机的转子
转子铁芯
绕线转子
绕线电机符号
结构简图
等效电路
绕线式转子——绕线转子异步电动机
二、三相交流异步电动机的旋转原理
1.三相异步电动机旋转磁场的产生
s n1 n 1000 975 0.025
n1
1000
三相异步电动机起动瞬间的转差率。
起动瞬间转子的转速n=0r/min 。
s n1 n 1000 0 1
n1
1000
分享完毕，谢谢!！
N
Y
×
C
S
B
×
×X
观察电流波形图及电机示意图可看出，合成磁场的转向取决于三 相电流的顺序。
二、三相交流异步电动机的旋转原理
i ωt =360°
0
ωt
ωt =360°时电流和磁场情况
A×
×
Y
N
Z n1
B
×ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CS
X
电流随时间变化一周，电动机的气隙磁场在空间的位置也顺时 针旋转了360°。表明磁场的旋转速度与电流变化的频率有关。
三相异步电动机的结构和工作原理
▲ 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。
即 p=1
i1
i3 W1 i2
U1
W2 U2 V2 V1
U1
V2
W2
W1
V1
U2
以 Y 型接法为例，将 每相绕组都改用两个线圈 串联组成。
YR系列
YR系列电机适用于起动重负荷
YZ系列为鼠笼转子电动机
五、三相异步电动机的选择
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。
频 率 50Hz 联 结Y 绝缘等级 B
1.型号 Y132S－6 2p = 6 →n0 = 1 000 r/min
2. 额定功率 PNY系列异机步座机中心机高座度长度磁代极号数
PN = 3 kW→转子轴上输出的机械功率
3. 额定电压 UN UN = 380 V→定子三相绕组应施加的线电压
型号 电压 转速
电动机 ——将电能转换为机械能。
一、电动机的分类
电动机
同步电动机
鼠笼式
交流电动机 异步电动机 三相电动机 绕线式
单相电动机
他励、并励电动机 直流电动机 串励、复励电动机
二、三相异步电动机的结构
三相异步机的结构
定子绕组 （三相）
定子
U1
转子：在旋转磁场作用
下，产生感应电
电机及应用第二版第四章 三相异步电动机
U1
iW
iV
W1
W2U2 V2
Im
V1
i iU
iV
iW
o
t
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Im
o
i
iU
iV
iW
()电流入
V2
U1
n0
W2
t
W1
U2
V1
规定
i : “+”
i : “–”
首端流入，末端流出。
末端流入，首端流出。
(•)电流出
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三相电流合成磁 场 的分布情况
Im
i iU
iW
iV
C
N
W2
当三相定子绕组按 图示排列时，产生一对 磁极的旋转磁场，即：
W1
S
U2
V1
p 1
t 0
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若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的始端 之间互差60°，将形成两对磁极的旋转磁场。
iU
U1 U1/ W2 W2/ V2 V2/
V2 U1
U2/ U2 V1/ V1
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第一节 概述
电机是一种用来将电能与机械能相互转换的电磁装置。 其运行原理基于电磁感应定律。电机的种类与规格很多， 按其电流类型分类，可分为直流电机和交流电机两大类。 按其功能的不同交流电机可分为交流发电机和交流电动机 两大类。目前广泛采用的交流发电机是同步发电机，这是 一种由原动机拖动旋转（例如火力发电厂的汽轮机、水电 站的水轮机）产生交流电能的装置。当前世界各国的电能 几乎均由同步发电机产生。交流电动机则是指由交流电源 供电将交流电能转变为机械能的装置。根据电动机转速的 变化情况，可分为同步电动机和异步电动机两类。同步电 动机是指电动机的转速始终保持与交流电源的频率同步， 不随所拖动的负载变化而变化的电动机，它主要用于功率 较大，转速不要求调节的生产机械，如大型水泵、空气压 缩机、矿井通风机等上面。
三相异步电动机教案
三相异步电动机教案一、引言三相异步电动机是一种广泛应用于工业中的电动机。
本教案将从基本原理、结构、工作原理、性能参数等多个方面介绍三相异步电动机。
二、基本原理三相异步电动机基于旋转磁场的原理工作。
在三相交流电源的作用下，通过电动机的线圈产生旋转磁场，使定子与转子之间发生相对运动，从而实现转动。
2.1 旋转磁场的产生通过三相正弦电流在定子线圈中产生的磁场，形成旋转的磁场。
这个旋转磁场的频率等于电源频率，决定了电动机的运行速度。
2.2 定子和转子的结构定子是电动机的固定部分，由若干个线圈组成。
转子是电动机的旋转部分，通常为铝或铜制成。
2.3 工作原理当定子中的线圈通电时，产生旋转磁场。
由于转子导体中存在感应电流，与旋转磁场相互作用，导致转子受力，发生转动。
三、结构和工作原理介绍三相异步电动机的结构和工作原理。
3.1 定子结构定子由线圈、铁芯等部分组成。
线圈是电动机的主要部分，通过通电产生旋转磁场。
3.2 转子结构转子相对于定子可以自由转动。
转子由轴、铁芯和导体组成，导体与旋转磁场发生相互作用，导致转动。
3.3 工作原理在三相交流电源的作用下，定子线圈通过电流产生旋转磁场。
转子中的导体感应产生感应电流，与旋转磁场相互作用，导致转动。
3.4 相位序列与转向三相电源中，相位序列的变化会影响电动机的转向。
通过调整相位序列，可以实现电动机的正转、反转。
四、性能参数介绍三相异步电动机的常见性能参数。
4.1 额定功率和额定转速电动机的额定功率是指在额定转速下，电动机可连续工作的功率。
额定转速是指电动机的额定运行速度。
4.2 效率和功率因数效率是指电动机输出功率与输入功率之比，反映了电动机的能量转换效率。
功率因数是指电动机输入功率的正弦成分与有功功率之比。
4.3 起动方式和起动特性电动机的起动方式包括直接起动、星角起动、自耦变压器起动等。
不同起动方式具有不同的起动特性。
4.4 负载特性负载特性是指电动机在不同负载下的运行性能。
三相异步电动机的工作原理及结构
国产中小型三相电动机型号的系列为Y系列，是按 国际电工委员会IEC标准设计生产的三相异步电动机， 它是以电机中心高度为依据编制型号谱的，如
Y-200L2-6
异步电动机 中心高度200mm
6极
2号铁心
长机座（M——中机座） （S——短机座）
Y-200L2-6
异步电动机 中心高度200mm
6极
1．定子部分
定子是用来产生旋转磁场的。三相电动机的定子一般由外壳、 定子铁心、定子绕组等部分组成。
（1）外壳 三相电动机外壳包括机座、端盖、轴承盖、接线盒及吊环等
部件。
机座：铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是保护和固定三相电 动机的定子绕组。中、小型三相电动机的机座还有两个端盖支承 着转子，它是三相电动机机械结构的重要组成部分。通常，机座 的外表要求散热性能好，所以一般都铸有散热片。
三相异步电动机的额定功率与其他额定数据之间有如下关系式
（3-3）
式中 cosN ——额定功率因数 N ——额定效率PN 3U N I N Nhomakorabeaos NN
5．额定频率 额定频率是指电动机所接的交流电源每秒钟内周期变化的次数，用fN表示。
我国规定标准电源频率为50Hz。
6．额定转速 表示，额一定般转是速略表小示于三对相应电的动同机步在转额速定n1工。作如情n1况=1下50运0r行/m时in，每则分n钟N 的=1转44速0r，/m用in。nN
2．转子部分
（1）转子铁心
是用0.5mm厚的硅钢片叠压而 成，套在转轴上，作用和定子铁心 相同，一方面作为电动机磁路的一 部分，一方面用来安放转子绕组。
（2）转子绕组
异步电动机的转子绕组分为绕 线形与笼形两种，由此分为绕线转 子异步电动机与笼形异步电动机。
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LUT Fundamental Theory of Electrical Engineering
第7章 电动机 章
§7.1 概述 § 7.2 三相异步电动机的结构与工作原理 § 7.3 三相异步电动机的电路分析 § 7.4 § 7.5 三相异步电动机的机械特性 三相异步电动机的使用
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3、旋转磁场的转速大小
一个电流周期，旋转磁场在空间转过360° 一个电流周期，旋转磁场在空间转过360° 360 则磁场1/f秒旋转 秒旋转1圈 每秒旋转f 电流频率为 f ，则磁场 秒旋转 圈，每秒旋转 每分钟旋转： 圈。每分钟旋转： 同步转速
n0 f1 = p 60
转子感生电流的频率： 转子感生电流的频率：
n0 − n n0 − n n0 f2 = p = × p = sf 1 n0 60 60
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例：三相异步电动机 p=3，电源 1=50Hz，电机额定 ，电源f ， 转速n=960r/min。 。 转速 转差率s，转子电动势的频率f 求：转差率 ，转子电动势的频率 2
电动机转速和旋转磁场同步转速的关系
电动机转速（额定转速） 电动机转速（额定转速）:
n
电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致， 电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，
n < n0 异步电动机 异步电动机 提示： 提示：如果 n = n0
但
转子与旋转磁场间没有相对运动 无转子电动势（转子导体不切割磁力线） 无转子电动势（转子导体不切割磁力线） 无转子电流 无转距
i1 u1
e1
e2
eσ 1
eσ 2
R2
u 则： 1
U1 2
= N1Φ ω1cosω1t m
= 4.44 f1 N 1Φ m
U 1 m = N 1Φ m ω = N 1Φ m 2 π f1
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转子边： 转子边：
C
t
Z
极对数
ωt = 0
p = 2
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极对数和转速的关系
Im
iA i B
iC
t
60 f (转/分） n0 = p
A Y'
C'
A Z
•
N
B
•
30 °
NZ
C' S
•
•
n0
•
X'
B'
•
S
•
S
N
A'
C
X'
X
X
•
C S
结论： 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致 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 < n0
异步
N
n0 f
n
e
S
i
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1、旋转磁场的产生
(•)电流出 )
A Y
n0
Z B
i A = I m sin ω t
i2 e2
i1 u1
e1
eσ 1
定子电路
eσ 2
R2
转子电路
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定子ห้องสมุดไป่ตู้： 定子边：
R1
u1 = i1 R1 − e1 − eσ 1 dϕ ≈ −e1 = N1 dt 设： = Φ sinω1t ϕ m
E1 ≈ U 1 =
iC
iB
Y' C' X' B'
Z
A
Z'
B X C
C
A'
Y
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iA
A X A' Z' X' C' Y Y' Z B' B C
A
Y'
C'
Z'
N
• •
B
iC
iB
Im
X'
S
• •
S
N
A'
Y
X
iA i B i C
B'
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§7.2 三相异步电动机的结构与工作原理
一、三相异步机的结构
定子 定子绕组 三相） （三相）
A Y Z
定子
气隙 转子 鼠笼转子
Shockwave Flash
C X
B
机
座
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§7.1 概述
电机：是实现能量转换和信号转换的电磁装置。 电机：是实现能量转换和信号转换的电磁装置。 例如： 控制电机， 例如： 控制电机，实现信号的转换 动力电机， 动力电机，实现能量的转换 电动机作为驱动的优点： 电动机作为驱动的优点： 1、简化生产机械的结构，提高生产效率和产品质量。 、简化生产机械的结构，提高生产效率和产品质量。 2、可实现自动控制和远距离操作，减轻体力劳动。 、可实现自动控制和远距离操作，减轻体力劳动。 发电机 电动机
n = 0 , s = 1（转差率最大） 转差率最大）
n ≈ n 0， s ≈ 0 ( 转差率最小）
s范 围 ： < s ≤ 1 0
异步电机运行中: 异步电机运行中
s = 1 ~ 9%
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n0 − n 60 f1 n0 = (转/分） s = × 100 % n p 0
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
右手定则） （右手定则）
切割速度
闭合导线产生电流 i
N
n0 f
n
e
S
i
通电导线在磁场中受力
f = B ⋅l ⋅i
左手定则） （左手定则）
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转差率
的概念： (s) 的概念：
转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。 转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。
n0 − n × 100 % s = n 0
电动机起动瞬间: 电动机起动瞬间 转子最大转速
R1
e2 = i2 R2 − eσ 2 di2 = i2 R2 + Lσ 2 dt & & & E2 = R2 I 2 + jX 2 I 2
鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较： 鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：
鼠笼式： 鼠笼式： 结构简单、价格低廉、工作可靠； 结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改 变电动机的机械特性。 变电动机的机械特性。 绕线式： 绕线式： 结构复杂、价格较贵、维护工作量大； 结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子 外加电阻可人为改变电动机的机械特性。 外加电阻可人为改变电动机的机械特性。
p =1
p = 2
p = 3
p = 4
360 °
180 °
3 000 ( 转 / 分）
1 500 (转 / 分）
120 °
1 000 (转/ 分）
750 (转 / 分）
90 °
可见: 旋转磁场转速n 与频率f 和极对数p有关 可见: 旋转磁场转速 0与频率 1和极对数 有关。 有关。
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ZN '
Z'
Y
ωt = 0
A'
ω t = 60 °
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60 f1 旋转磁场转速n 旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系 n = (转分 / ) 0 p
极对数 同步转速 每个电流周期 磁场转过的空间角度 ( f 1 = 50 Hz )
合成磁场方向： 合成磁场方向：向下
C
B
S
X
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三相电流合成 磁场的分布
iA
iB
iC
t
Im
异步机 中,旋转 磁场代 替了旋 转磁极