异步电动机

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异步电动机基本知识

异步电动机基本知识异步电动机(asynchronous motor) 又称感应电动机,是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。

异步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式、绕线式异步电动机。

作电动机运行的异步电机。

因其转子绕组电流是感应产生的，又称感应电动机。

异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。

在中国，异步电动机的用电量约占总负荷的60％多。

基本特点转子绕组不需与其他电源相连，其定子电流直接取自交流电力系统；与其他电机相比，异步电动机的结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠性高，重量轻，成本低。

以三相异步电动机为例，与同功率、同转速的直流电动机相比，前者重量只及后者的二分之一，成本仅为三分之一。

异步电动机还容易按不同环境条件的要求，派生出各种系列产品。

它还具有接近恒速的负载特性，能满足大多数工农业生产机械拖动的要求。

其局限性是，它的转速与其旋转磁场的同步转速有固定的转差率（见异步电机），因而调速性能较差，在要求有较宽广的平滑调速范围的使用场合（如传动轧机、卷扬机、大型机床等），不如直流电动机经济、方便。

此外,异步电动机运行时,从电力系统吸取无功功率以励磁，这会导致电力系统的功率因数变坏。

因此，在大功率、低转速场合（如拖动球磨机、压缩机等）不如用同步电动机合理。

应用由于异步电动机生产量大,使用面广,要求其必须有繁多的品种、规格与各种机械配套。

因此，异步电动机的设计、生产特别要注意标准化、系列化、通用化。

在各类系列产品中，以产量最大、使用最广的三相异步电动机系列为基本系列；此外还有若干派生系列（在基本系列基础上作部分改变导出的系列）、专用系列（为特殊需要设计的具有特殊结构的系列）。

异步电动机的种类繁多，有防爆型三相异步电动机、ys系列三相异步电动机、y、y2系列三相异步电动机、YVP系列变频调速电动机等等. 新中国第一台异步电动机于50年代初在合肥工业大学诞生。

第五章异步电机

原因：起动时 n=0 ，转子导条切割磁力线速度很大。
转子感应电势
转子电流
定子电流
影响：频繁起动时造成热量积累大电流使电网电压降低
电机过热
影响其他负载工作
二、三相异步机的起动方法：
（1）直接起动。二三十千瓦以下的异步电动机一般采用直接起动。
（2）降压起动。 Y－起动
自耦降压起动（3）转子串电阻起动。
T U2
单位（N .m）
5.3.2 机械特性
T
K
sR2 U12 R22 (sX 2s )2
在U1 及R 2 一定时， T 仅随 S 变化
将 s n1 n 代入上式 n1
得特性曲线：
得特性曲线：
T T f (S)
n n f (T )
n
s1
0
1
T
最大转速n=n1时
启动时n=0
三个重要转矩
启动前的漏磁感抗
5 转子功率因数
cos2
R2
R22 X 22
R2 R22 (sX 2s )2
6 定子电流和定子功率因数
空载时，转子电流约为零，定子电流很小主要用来励磁。当带上负载后，转子电流增加，定子电流随之增加，这一点与变压器类似。
电动机的功率因数即为定子功率因数，功率因数角即为 U1 与 I1 的夹角。
Tst
K
R2U
2 1
R22
X
2 20
R2 Tst
第五章异步电机
5.1 三相异步电动机的结构与工作原理 5.2 三相异步电动机的电磁转矩与机械特性 5.3 三相异步电动机的启动、调速和制动
5.1 三相异步电动机的结构及工作原理
电动机的分类交流电动机

异步电动机分类

异步电动机分类异步电动机是一种常见的电动机类型，它根据其转子和定子之间的工作原理和结构特点可以分为几个不同的分类。

本文将从几个角度来介绍异步电动机的分类。

一、按转子结构分类1. 无刷异步电动机：无刷异步电动机是一种采用电子换向技术的电动机，它的转子由永磁体构成，通过电子控制器来实现电流的换向。

无刷异步电动机具有高效率、低噪音和长寿命等优点，在许多领域得到广泛应用。

2. 绕线异步电动机：绕线异步电动机是一种传统的异步电动机，其转子由绕组构成，通过电磁感应原理来实现转子和定子之间的转动。

绕线异步电动机具有结构简单、可靠性强等优点，在工业生产中得到广泛应用。

二、按工作原理分类1. 感应异步电动机：感应异步电动机是最常见的一种异步电动机，它的转子和定子之间通过感应电流来实现转动。

感应异步电动机具有结构简单、维护方便等优点，在家用电器、工业生产等领域得到广泛应用。

2. 变频异步电动机：变频异步电动机是一种根据转速需求进行调节的异步电动机，通过变频器来调节电源频率，从而控制电动机的转速。

变频异步电动机具有调速范围广、能耗低等优点，在风力发电、机床等领域得到广泛应用。

三、按功率分类1. 小功率异步电动机：小功率异步电动机通常指额定功率在几千瓦以下的电动机，它具有体积小、重量轻等优点，在家用电器、电动工具等领域得到广泛应用。

2. 中功率异步电动机：中功率异步电动机通常指额定功率在几千瓦到几十千瓦的电动机，它具有结构紧凑、效率高等优点，在工业生产、机械设备等领域得到广泛应用。

3. 大功率异步电动机：大功率异步电动机通常指额定功率在几十千瓦以上的电动机，它具有输出功率大、承载能力强等优点，在电力系统、船舶等领域得到广泛应用。

异步电动机根据转子结构、工作原理和功率等方面的不同可以进行分类。

不同类型的异步电动机在不同领域具有各自的优点和应用范围，通过合理选择和应用，可以更好地满足各种需求。

异步电动机的工作原理

异步电动机的工作原理异步电动机是一种常见的电动机类型，其工作原理基于电磁感应和电动力学原理。

本文将详细介绍异步电动机的工作原理，包括电磁感应原理、转子运动原理、转子电流原理、转矩产生原理以及启动和运行过程。

一、电磁感应原理1.1 磁场的产生：异步电动机中，通过三相交流电源提供的电流在定子绕组中产生磁场。

根据电磁感应定律，当电流通过绕组时，会在绕组周围产生磁场。

1.2 磁场的转动：由于三相交流电源的相位差，定子绕组中的磁场也会随之旋转。

这种旋转磁场是异步电动机正常运行的基础。

1.3 磁场的作用：旋转磁场会感应转子中的导体产生电动势，从而产生转矩，推动转子运动。

二、转子运动原理2.1 转子结构：异步电动机的转子由导体和磁性材料组成。

导体通常采用铜或者铝，而磁性材料则用于增强磁场。

2.2 转子运动：当转子置于旋转磁场中时，由于电磁感应原理，转子中的导体味感受到旋转磁场的作用力，从而产生转矩，使转子开始旋转。

2.3 转子的惯性：转子旋转时具有一定的惯性，需要一定的时间才干达到稳定运行状态。

转子的惯性也会影响机电的启动和运行特性。

三、转子电流原理3.1 感应电流：当转子旋转时，转子中的导体味感受到旋转磁场的变化，从而产生感应电动势。

根据电动势的方向，感应电流会在导体中产生。

3.2 感应电流的作用：感应电流会产生自身的磁场，与旋转磁场相互作用，从而产生转矩。

这种转矩使得转子能够继续旋转。

3.3 转子电流的影响：转子电流的大小和方向会影响机电的转矩、效率和功率因数。

合理控制转子电流可以优化机电的性能。

四、转矩产生原理4.1 感应转矩：由于转子中的感应电流与旋转磁场相互作用，产生的转矩称为感应转矩。

感应转矩是使得转子旋转的主要力量。

4.2 转子运动的稳定性：感应转矩与机械磨擦力和负载力平衡，使得转子能够稳定运行。

转子的稳定运行与转矩的大小和负载特性有关。

4.3 转矩的调节：通过调节机电的电流、电压和频率等参数，可以实现对转矩的调节，满足不同负载条件下的工作要求。

异步电动机的工作原理

异步电动机的工作原理异步电动机是一种常见的交流电动机，广泛应用于各种工业领域。

它的工作原理是基于电磁感应和旋转磁场的相互作用。

在本文中，我们将详细介绍异步电动机的工作原理。

1. 异步电动机的构造异步电动机由定子和转子两部份组成。

定子是固定不动的部份，通常由三相绕组构成。

转子是旋转的部份，通常由导体材料制成。

定子绕组通过外部电源供电，产生旋转磁场，而转子则受到旋转磁场的作用而旋转。

2. 电磁感应异步电动机的工作原理基于电磁感应现象。

当三相交流电源接通时，定子绕组中的电流会产生旋转磁场。

这个旋转磁场的频率与电源的频率相同，通常为50Hz 或者60Hz。

转子中的导体材料受到旋转磁场的影响，感应出感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势会产生电流，这个电流会在转子中形成旋转磁场。

3. 旋转磁场的产生当转子中的感应电流形成旋转磁场时，它与定子产生的旋转磁场相互作用。

这种相互作用导致转子受到力矩的作用，从而开始旋转。

由于转子的旋转速度稍慢于旋转磁场的速度，所以它被称为异步电动机。

4. 转子滑差转子的旋转速度与旋转磁场的速度之间存在一定的差异，这个差异被称为转子滑差。

转子滑差的大小决定了异步电动机的性能和效率。

通常情况下，转子滑差越小，电动机的效率越高。

5. 起动过程在异步电动机的起动过程中，由于转子的惯性和磨擦力的存在，转子的滑差较大。

为了减小起动电流的冲击和保护电动机，通常会采用起动器或者降低电源电压的方式进行起动。

一旦电动机达到额定转速，滑差会减小到一个较小的值，电动机就可以正常运行了。

6. 动力输出异步电动机的转子受到旋转磁场的作用而旋转，从而产生机械功。

这个机械功可以通过轴传递给负载，从而实现动力输出。

异步电动机的输出功率与电源电压、电流、滑差和负载的特性有关。

7. 控制方法为了控制异步电动机的转速和转矩，通常采用变频器或者电阻控制器。

变频器可以通过改变电源频率来调整电动机的转速，电阻控制器则通过改变电动机的转子电阻来调整转矩。

异步电动机的工作原理

异步电动机的工作原理引言：异步电动机是一种常见的交流电动机，广泛应用于工业生产和家庭用电中。

了解异步电动机的工作原理对于机电的选择、运行和维护都非常重要。

本文将详细介绍异步电动机的工作原理，包括结构、工作原理、转矩特性和控制方法等。

一、异步电动机的结构异步电动机主要由定子和转子两部份组成。

1. 定子：定子是由铁芯和绕组组成的。

铁芯通常由硅钢片叠压而成，以减少铁芯损耗。

绕组是由若干个线圈组成，线圈通常采用铜导线绕制。

2. 转子：转子是由铁芯和导体组成的。

铁芯通常采用堆叠的硅钢片，以减少铁芯损耗。

导体通常是铝或者铜材质，通过槽道固定在转子上。

二、异步电动机的工作原理异步电动机的工作原理基于电磁感应和电磁力的相互作用。

1. 电磁感应：当三相交流电流通过定子绕组时，会在定子绕组中产生旋转磁场。

这个旋转磁场是由三相电流的相位差所决定的。

旋转磁场的速度称为同步速度。

2. 电磁力：当转子中的导体处于旋转磁场中时，会感受到电磁力的作用。

根据洛伦兹力的原理，电流在磁场中受到的力会使转子开始旋转。

3. 工作原理：当异步电动机启动时，定子绕组中的三相交流电流产生旋转磁场。

由于转子中的导体感受到电磁力的作用，开始旋转。

然而，由于转子的旋转速度小于同步速度，因此转子始终滞后于旋转磁场。

这个滞后差距导致了转子上的感应电动势，产生了转矩，使转子继续旋转。

三、异步电动机的转矩特性异步电动机的转矩特性是指转矩与转速之间的关系。

根据转矩特性，可以了解机电在不同负载下的性能表现。

1. 启动转矩：启动转矩是指机电在启动时所产生的转矩。

启动转矩通常比额定转矩大数倍，以克服机电的静磨擦力和惯性力。

2. 峰值转矩：峰值转矩是指机电在额定电流下所能产生的最大转矩。

峰值转矩通常在额定转速的一半摆布。

3. 滑差：滑差是指转子转速与同步速度之间的差异。

滑差越大，转矩越大。

滑差越小，转矩越小。

四、异步电动机的控制方法异步电动机可以通过多种控制方法来实现不同的运行方式和调速要求。

异步电动机分类及应用

异步电动机分类及应用异步电动机是一种常见的交流电动机，常用于工业生产、制造、运输等领域，其优点是可靠性高、维护方便等。

不同的异步电动机具有不同的特点和应用场景，下文将对其分类及应用进行介绍。

一、按照转子类型分类1. 串接转子异步电动机串接转子异步电动机的转子由大量线圈串接而成，其特点是堆垛度高、转矩大、转速准确。

应用场景主要在于钢铁、水泥、矿山等行业，需要有较大的驱动力和扭矩。

2. 绕线转子异步电动机绕线转子异步电动机的转子由线圈或者能量双极体绕在铁核上，其特点是起动电流小、转速稳定、转矩平稳。

应用场景主要在于纺织、轻工、食品等领域，对转速稳定和转矩平稳要求较高。

3. 波纹管转子异步电动机波纹管转子异步电动机的转子由一系列波纹管组成，其特点是堆垛度低、起动电流小、也称为波纹转子异步电动机。

应用场景主要在于机床、工厂自动化、冶金等领域，对精度和灵活性要求较高。

二、按照功率和速度分类1. 低压大功率异步电动机低压大功率异步电动机主要用于大型制造业和生产流水线等，其特点是额定功率40kW或以上、电源电压低于1000V、可提供大扭矩。

应用场景主要在于矿山、水泥、钢铁、石油、化工等行业，特别适用于带动大型机械设备。

2. 中压中功率异步电动机中压中功率异步电动机的应用场景主要在于机械加工中，如机床、机器人、印刷机、注塑机等。

其特点是额定功率在5kW至40kW之间，电源电压在1000V 至6600V之间。

由于其适用范围广，因此替代了部分低功率的异步电动机。

3. 高速同步异步电动机高速同步异步电动机的应用场景主要在于空气压缩和运输低液体，如液压泵、离心机和涡轮机等。

其特点是转速高、功率小、效率高、体积小，适用于高速运转、小型化设备的驱动。

三、按照启动方式分类1. 自启动式异步电动机自启动式异步电动机的启动方式为直接启动。

该方式启动电流较大，但启动时间短，适用于负载阻力较小（如风机、水泵等）。

其特点是结构简单、成本低、维护方便。

异步电动机的运行方式

异步电动机的运行方式异步电动机是一种常见的电动机，它以其高效能、可靠性和灵活性而广泛应用于各个领域。

本文将介绍异步电动机的运行方式，以帮助读者更好地了解和应用这一技术。

我们需要了解异步电动机的基本原理。

异步电动机是一种感应电动机，它的转子由铝制成，称为绕线转子。

绕线转子上没有电源，而是通过电磁感应的方式来产生转矩。

异步电动机的转子和定子之间存在相对转速差异，因此称为异步电动机。

异步电动机的运行方式主要有两种：恒定转矩运行和恒定功率运行。

恒定转矩运行是指当负载变化时，电动机输出的转矩保持不变。

这种运行方式广泛应用于需要稳定转矩输出的场合，比如起重机、卷扬机等。

在恒定转矩运行时，电动机的转速会随着负载的变化而改变，但输出的转矩保持不变。

恒定功率运行是指当负载变化时，电动机输出的功率保持不变。

这种运行方式适用于需要稳定输出功率的场合，比如离心机、风机等。

在恒定功率运行时，电动机的转速会随着负载的变化而改变，以保持输出功率的恒定。

在实际应用中，为了实现异步电动机的恒定转矩或恒定功率运行，通常需要通过控制电机的电压和频率来实现。

通过调整电压和频率，可以改变电机的转速和输出转矩，以满足不同负载条件下的需求。

除了恒定转矩和恒定功率运行方式外，异步电动机还可以通过改变电机的绕组连接方式来实现不同的运行方式，比如正转、反转、正反转等。

这些运行方式的选择取决于具体的应用需求。

异步电动机是一种高效能、可靠性和灵活性较高的电动机，它的运行方式主要有恒定转矩运行和恒定功率运行。

通过调整电机的电压、频率和绕组连接方式，可以实现不同负载条件下的需求。

在实际应用中，我们可以根据具体情况选择合适的运行方式，以达到最佳的性能和效果。

希望本文能帮助读者更好地了解和应用异步电动机技术。

异步电动机

第一节异步电动机电动机是一种将电能转换为机械能的动力设备，能带动生产机械工作。

电动机分为交流电动机和直流电动机两大类。

交流电动机有分为异步电动机和同步电动机，异步电动机又分为鼠笼式异步电动机和绕式电动机。

因为异步电动机具有结构简单、价格低廉、工作可靠、维修方便等优点，所以煤矿广泛利用。

一、电动机的构造与工作原理三相异步电动机也叫三相感应电动机，主要有定子和转子两部分组成。

转自又可分为鼠笼式和绕线式两种。

1、异步电动机的结构（1）属龙是异步电动机钩子比较简单，主要有定子和转子及轴承端盖等构成。

机座是由钢板焊制或是生铁铸制而成，定子铁芯是由冲有线槽的硅钢片叠成，利用径向通风槽把铁芯隔成几段，然后用压环和支撑链固定在机座上。

定子线圈是三相的，用导线绕制，嵌在铁芯线槽里。

定子出线端引到出线盒内的绝缘板上。

转子铁芯也是用冲有外线槽硅钢片叠成。

为了通风，也要分段组成，然后直接压组装在轴上。

转子线圈使用铜棒穿入线槽，然后把两端各焊在一个短路环上，形似鼠龙所以叫鼠龙型电动机。

100KW以下的转子线圈多数是用熔铝直接浇铸的。

轴承端盖分装在机座的两端，用来支持转子在轴承里转动和保护定子线圈的。

（2）绕线式异步电动机构造和鼠笼式电动机的差别仅仅在于转子部分。

他的定子和鼠笼式是完全一致的，只是转子构造不同，转子铁芯线槽里嵌的是三相线圈，采用星形接发把三个端线引到与轴绝缘的三个滑环上，利用三个电刷把转子线圈和一个三相变阻器联到一起。

有的在滑环一端的外壳上装有一个手把，当转动他的时候，能把电刷提起同时把三个滑环短路。

2、异步电动机的工作原理当异步电动机的定子绕组通以对称三相电流时，则产生一个旋转磁场，其转速为n1。

当磁场掠过转子的闭合导体时，导体切割磁力线，则产生感应电势和电流。

感应电流的方向根据右手定则来确定，电流与旋转磁场相互作用，产生电磁力，其方向按左手定则来确定。

上述电磁力对转子形成了与同n1方向的电磁力矩，在此力矩的作用下，转子就以n的转速顺着n1的方向旋转，带动负载。

异步电动机分类

异步电动机分类一、功率因数调节型异步电动机功率因数调节型异步电动机是一种特殊设计的电动机，其主要功能是在负载变化时调节功率因数。

通常在电网电压波动较大的情况下使用，以维持电网的稳定性。

功率因数调节型异步电动机采用特殊的电路和控制器，能够根据负载的变化自动调节电动机的功率因数，从而降低电网的无功功率损耗，提高系统的能效。

二、变频调速型异步电动机变频调速型异步电动机是一种能够根据负载需求进行调速的电动机。

传统的异步电动机转速是固定的，无法根据负载的变化进行调节。

而变频调速型异步电动机通过控制电源的频率和电压，实现电动机的转速调节。

这种电动机在需要频繁改变转速的场合广泛应用，如风力发电、电梯、机床等。

三、高效率型异步电动机高效率型异步电动机是为了提高电动机的能效而设计的一种电动机。

普通的异步电动机存在能量损耗较大的问题，在长时间运行时会产生较高的能源消耗。

而高效率型异步电动机通过优化设计和采用高效材料，降低能源损耗，提高电动机的能效。

这种电动机在需要长时间运行且要求能效较高的场合广泛应用，如工业生产、交通运输等。

四、特殊环境型异步电动机特殊环境型异步电动机是为了适应特殊工作环境而设计的一种电动机。

普通的异步电动机在一些恶劣的工作环境下无法正常工作，如高温、低温、潮湿等环境。

而特殊环境型异步电动机通过特殊的防护措施和材料选择，能够在这些特殊环境下正常运行。

这种电动机广泛应用于石油、化工、冶金等行业，以满足特殊工作环境下的需求。

异步电动机根据其特性和应用领域的不同可以分为功率因数调节型、变频调速型、高效率型和特殊环境型等几个不同的分类。

每种类型的异步电动机都有其特定的应用场景和优势，能够满足不同工业领域对电动机的需求。

在未来的发展中，异步电动机将继续不断创新和改进，以适应不断变化的工业需求。

《异步电动机》课件

异步电动机的调速
变极调速
通过改变电动机的极数来调节转速，但只能在有限的范围内调速。
变频调速
通过改变电源的频率来调节电动机的转速，可以实现宽范围的调速，且调速性能好。
异步电动机的制动和反转
能耗制动
反转
在电动机定子绕组中通入直流电，产生恒定的磁场，利用转子感应电流与恒定磁场的相互作用产生制动力矩。
03
转子铁芯
转子铁芯是电动机的磁路部分，通常由0.5mm厚的硅钢片叠压而成。
转轴
转轴是电动机的输出部分，通过轴承与机座相连，用于驱动负载。
05
04
转子绕组
转子绕组是电动机的电路部分，它由绝缘导线绕制而成，嵌套在转子铁芯槽内。
其他部件
01
02
03
轴承
轴承是用来支撑转子的部件，分为滚动轴承和滑动轴承两种。
通过改变电源相序或绕组接线方式来实现电动机的反转。
反接制动
通过反接电源相序来改变电动机旋转磁场的旋转方向，利用转子感应电流与旋转磁场的相互作用产生制动力矩。
05
异步电动机的维护与故障处理
异步电动机的日常维护
定期检查
定期检查异步电动机的外观、紧固件、轴承异步电动机的清洁，防止灰尘、杂物进入
汽车用异步电动机
适用于汽车驱动和辅助系统，如起动机、发电机等。
04
异步电动机的运行与控制
异步电动机的启动
直接启动
通过直接将电动机接入电源来启动。这种方式简单，但可能导致电流过大，适用于小容量电动机。
降压启动
通过降低加在电动机上的电压来减小启动电流。常用的方法有星形-三角形启动和自耦变压器启动。
《异步电动机》 PPT课件

异步电动机的工作原理

异步电动机的工作原理引言概述：异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各种工业领域。

它的工作原理基于电磁感应，通过交变电流产生的旋转磁场来驱动转子运动。

本文将详细介绍异步电动机的工作原理，包括定子和转子的构造、工作原理以及其应用。

一、定子的构造和工作原理1.1 定子的结构异步电动机的定子由绕组和铁芯构成。

绕组通常由若干个线圈组成，线圈中的导线绕制在定子的槽中。

铁芯则采用硅钢片制成，用于增加磁路的导磁性能。

1.2 定子的工作原理当定子绕组通电时，产生的交变电流会在定子绕组中形成旋转磁场。

这个旋转磁场的频率等于电源的频率，通常为50Hz或者60Hz。

定子绕组的磁场与转子中的永磁体或者感应体磁场相互作用，产生转矩，从而驱动转子旋转。

1.3 定子的应用定子是异步电动机的主要组成部份，其工作原理决定了电动机的性能和应用范围。

异步电动机广泛应用于家电、工业生产线、交通工具等领域，用于驱动各类机械设备的运动。

二、转子的构造和工作原理2.1 转子的结构异步电动机的转子通常由铝或者铜制成，具有导电性能。

转子的形状可以是圆柱形、鼓形或者圆锥形，其中圆柱形转子最常见。

转子上通常有若干个鼓形槽，用于安装永磁体或者感应体。

2.2 转子的工作原理当定子产生旋转磁场时，转子中的永磁体或者感应体受到磁场的作用，产生感应电动势。

根据电磁感应原理，感应电动势会导致转子中的电流流动。

这个电流与定子磁场相互作用，产生电磁力，从而使转子尾随旋转磁场运动。

2.3 转子的应用转子是异步电动机的旋转部份，其工作原理决定了电动机的转速和输出功率。

异步电动机的转子结构和材料选择根据具体应用需求进行设计，以满足不同工作环境和负载要求。

三、异步电动机的效率和控制方式3.1 异步电动机的效率异步电动机的效率取决于其设计和负载情况。

通常情况下，异步电动机的效率在70%到95%之间。

为了提高效率，可以采用优化的机电设计、高效率材料和先进的控制技术。

3.2 异步电动机的控制方式异步电动机的控制方式包括直接启动、星三角启动、变频启动等。

第九章异步电机的理论分析与运行

交链定子绕组与转子绕组，同时在定子、
转子绕组内感应电动势。主磁通与转子电流共同作用产生有用的电磁转矩，实现电能转换为机械能。在数量上φ m表示每极的基波磁通量。 60 f1 以同步速旋转 n1 p 主磁通途经五段磁路：空气隙、定子齿、转子齿、定子轭和转子轭。

主磁路（主磁通经过的路径）：
n=0，s=1。在理想空载情况下，无阻力转矩，则 n=n1 ， s=0，转子转速便达到同步转速。当负载转矩愈大时，必须有较大的转子电流和电势，因而必须有较大的转差率。在实际的电动机运行情况下，因拖动着机械负载，电磁转矩必须要克服负载阻力转矩，n＜n1，故电动机的转子必须有适当的转差率。
转子绕组
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
1. 定子铁心
2．定子槽形
二、异步电机的磁场
总结：转子电流产生的旋转磁动势的转速与定子电流产生的旋转磁动势的转速相同，都等于同步转速n1，它们在空间保持相对静止，与转子的转速无关。气隙磁场由转子磁场和定子磁场合成。这样异步电机定转子磁场与变压器一二次磁场一样，都符合磁动势平衡原则。
主磁通和漏磁通
一、主磁通φ m 主磁通——由基波磁势产生的互磁通。
成型绕组
散嵌绕组
半闭口槽—小型异步电机，绕组用圆导线绕成。半开口槽—低压中型异步电机，绕组是成型线圈。开口槽 — 高压大中型异步电机，绕组是用绝缘带包扎并浸漆处理过的成型线圈。

异步电动机的工作原理

异步电动机的工作原理异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各种工业和家用设备中。

它的工作原理基于电磁感应和旋转磁场的相互作用。

在本文中，我们将详细介绍异步电动机的工作原理，包括其结构、工作原理和应用。

一、异步电动机的结构异步电动机主要由定子和转子两部份组成。

1. 定子：定子是电动机的固定部份，通常由一组绕组和铁芯构成。

定子绕组通常采用三相对称的绕组，分别称为A相、B相和C相。

绕组中的每一相都由若干个线圈组成，这些线圈被连接在一起，形成一个环形的结构。

定子的铁芯用于集中磁通，提供磁场。

2. 转子：转子是电动机的旋转部份，它位于定子的内部。

通常情况下，转子由导体材料制成，如铜或者铝。

转子上的导体通常是通过绕组连接在一起，形成一个环形的结构。

转子的结构可以是鼠笼式或者绕线式。

二、异步电动机的工作原理基于电磁感应和旋转磁场的相互作用。

当三相交流电通过定子绕组时，会在定子中产生一个旋转磁场。

这个旋转磁场由三相电流的相互作用产生，每一个相位电流在不同的时间点达到峰值。

这个旋转磁场的速度称为同步速度，它与电源频率和极数有关。

当异步电动机启动时，定子绕组中的旋转磁场将产生一个感应电动势，这个电动势将在转子上产生电流。

由于转子上的导体是闭合的，这些电流将形成一个旋转磁场。

转子的旋转磁场与定子的旋转磁场相互作用，产生一个力矩，使得转子开始旋转。

由于转子的旋转速度略低于同步速度，所以称为异步电动机。

转子的旋转速度取决于负载和机电的设计。

当负载增加时，转子的速度会下降，但它仍然保持在同步速度的附近。

三、异步电动机的应用异步电动机广泛应用于各种工业和家用设备中，包括：1. 工业应用：异步电动机在工业领域中被广泛应用于泵、风扇、压缩机、机床和输送带等设备中。

由于其结构简单、可靠性高和成本低，它成为许多工业应用中的首选电动机类型。

2. 家用应用：异步电动机也用于家用设备，如家用电器、空调、洗衣机和冰箱等。

由于其高效率和可靠性，异步电动机被广泛用于家庭环境中，为人们提供舒适和便利。

异步电动机原理、结构

运行过程中出现异常响声、振动、过热等现象，可能原因是机械部分松动、轴承损坏、转子不平衡等。处理方法包括紧固机械部分、更换轴承、进行转子动平衡等。
电机绕组绝缘损坏，可能原因是电机过载、电压过高、轴承损坏等。处理方法包括减轻负载、降低电压、更换轴承等。
电机控制电路异常，可能原因是控制元件损坏、线路接触不良等。处理方法包括更换控制元件、检查并修复线路等。
异步电动机原理、结构
目录
• 异步电动机概述 • 异步电动机的工作原理 • 异步电动机的结构 • 异步电动机的运行与控制 • 异步电动机的故障与维护
01
异步电动机概述
异步电动机的定义
总结词
异步电动机是一种利用电磁感应原理将电能转换为机械能的电机，其转子转速与电源频率不同步。
详细描述
异步电动机是一种常见的电机类型，其工作原理基于电磁感应定律。在异步电动机中，电流在定子绕组中产生旋转磁场，该磁场与转子导体相互作用，产生转矩，使转子转动。由于转子转速与电源频率不同步，因此被称为异步电动机。
02
异步电动机的工作原理
异步电动机的旋转原理
旋转磁场
异步电动机的旋转原理基于磁场和电流的相互作用。当三相电流通过定子绕组时，产生旋转磁场，该磁场与转子导体相互作用，使转子转动。
转子转动
转子导体在旋转磁场中切割磁力线，产生感应电动势和电流。感应电流与磁场相互作用产生转矩，推动转子转动。
VS
能耗制动
在电动机定子绕组中接入直流电源，产生一个与转子旋转方向相反的力矩使电机快速停车。能耗制动平稳、安全，但需要消耗电能。
05
异步电动机的故障与维护
异步电动机常见故障及处理
启动故障

《异步电动机》课件

《异步电动机》PPT课件
本PPT课件将带您深入了解异步电动机——其定义、原理、类型、结构、工作原理、应用场景、优缺点、维护保养、发展趋势等。
一、概述
异步电动机是一种常见的电动机类型，其原理基于电磁感应。了解其定义和工作原理对深入理解其应用至关重要。
二、类型
1 单相异步电动机
2 三相异步电动机
2 静态原理
逆变器控制电流频率和相位，使异步电动机顺利启动和运行。
五、应用场景
工业生产
用于大型机械设备和生产线，提供稳定的动力驱动。
家用电器
应用于洗衣机、冰箱等家电设备，提供动力支持。
汽车工业
用于电动汽车的驱动系统，实现高效能和节能环保。
六、优缺点
优点
• 成熟技术，稳定可靠 • 多种型号和规格可选 • 维护保养简单
缺点
• 效率低于同功率的同步电动机 • 启动电流较大 • 体积较大，安装占用空间
七、维护保养
1
日常保养
定期检查电机温度和电线连接情况，
故障排除
2
清除灰尘和异物。
学习如何识别并修复常见电机故障，如绕组烧损等。
八、发展趋势
技术发展
随着科技的进步，异步电动机的效率和可靠性将进一步提高。
市场需求
随着清洁能源和电动化趋势的推动，异步电动机的市场需求将不断增长。
适用于家庭用电器等小功率设备。
适用于工业生产和汽车工业等高功率设备。
三、结构
1 定子
由硅钢片和绕组组成，产生旋转磁场。
2作用，导致转动。
在结构上与传统异步电动机有所不同，适用于特定应用场景。
四、工作原理
1 动态原理
根据电磁感应定律，通过旋转磁场和转子磁场相互作用实现转动。

异步电动机

绕线型异步电动机转子结构
绕线型异步电动机
二、异步电动机的工作原理和运行状态
异步电动机的工作原理如下图所示。
定子绕组通入三相对称电流
定子绕组产生旋转磁场
转子绕组切割磁力线
• V2
W1
•
n1 •
•
•n
U1
•
U2
转子绕组感应出电流
W2 V1
转子绕组受力产生电磁力矩
转子开始旋转
工作在电动机状态的感应电动机，转速必定低于同步转速。如转速达到同步转速，则转子不再切割磁力线，从而不再发生电磁感应，不产生电磁转矩。正因为如此，感应电动机也叫做异步电动机。
（4）电动机在按额定出力运行时，相间电压不平衡程度不得超过5％。
（5）电动机运行时，每个轴承测得的振动值，应符合规定。（6）电动机轴伸的径向偏摆最大允许值应满足规定值。（7）直流电动机在运行时，其换向器上可能出现火花。如无特殊要求，且在额定状态下）对新投入或大修后投入运行的电动机的要求
鼠笼型转子铁心和绕组结构示意图
鼠笼型异步电动机
线绕式转子绕组和定子绕组相似，也是三相对称绕组。转子的三相绕组一般接成星形，三个出线头通过转轴内孔分别接到与转轴固定的三个铜制滑环上。滑环之间以及滑环与转轴之间都彼此绝缘，在每个滑环上都装有一组电刷，通过电刷使转子绕组与变阻器接通，以改善异步电动机的起动性能或调节电动机的转速（参见下图）。具有绕线式转子的电动机叫绕线式电动机，又叫滑环式电动机。
四、额定转速nN 电动机在额定电压、额定频率和额定功率下工作时转轴的转速，
叫做额定转速，拖动大小不同的负载时，转速也不同。一般空载转速略高于额定转速，过载时转速会低于额定转速。五、定额
定额也称为工作方式或运行方式，按运行持续的时间分为连续、短时和断续三种基本工作制，是选择电动机的重要依据。六、接法

异步电机

（二）铭牌数据 1、 PN （千瓦）：在额定工况下，轴上输出的机械功率。 2、U N （伏）：电动机在额定运行时，加在定子绕组上的线电压。。 3、 I N（安）：电动机在额定电压下输出额定功率时，定子绕组中通过的线电流。 4、 f N（赫）：我国规定标准工业用电频率50赫。 5、 cos ϕ N ：电动机额定运行时，定子相电流与相电压之间相位角的余弦。 6、额定转速 n N ：电动机在额定电压，额定频率下，轴上输出额定功率时转子的转速。 PN = 3U N I Nη N cos ϕ N 10 −3 （KW）从而有： η N ：额定运行时的效率
线圈组的磁动势：因为是分布绕组，所以合成磁线圈组的磁动势：势为各线圈磁势的矢量和，比集中绕组的代数和小，引入分布系数 Kq ν 的概念，且 Kqν <1 ，物理意义为采用分布绕组后比集中绕组中磁动势打的 Kq 折扣，K q 1 为基波磁势的分布系数， ν为 ν 次谐波的分布系数。分布绕组的合成磁势中谐波含量要比集中绕组中小的多。谐波含量减小，磁势波形就会趋于正弦波形。
§4-2 交流电机绕组：
按相数：单相、两相、三相；按槽内层数：单层、双层、单双层混合 1、组成异步电动机绕组的单元是线圈，习惯上不像直流电机那样称为元件。线圈由一匝或多匝串联而成，它有两个引出线，一个叫首端，另一个叫末端。线圈的两个边分别放在两个槽中。 2、节距的概念：一个线圈的两个边之间的距离称为第一节距 y1 ，一般用槽数表示，y1 = τ （极距），整距绕组； y1 〈τ ，短距绕组； y1 〉τ ，长距绕组。常用整距绕组和短距绕组。
§4.1 三相异步电动机的基本工作原理与结构一、基本工作原理在一对可以旋转的磁极之间装有一个由硅钢片叠成的圆柱体铁心，铁心周围的槽中嵌放若干条两端都被端环短接的导体，称为转子绕组。铁心和绕组构成可以自由转动的转子。

三相异步电机分类

三相异步电机分类三相异步电机是一种常见的电动机，它是通过交流电产生的三相电流来产生旋转磁场，从而驱动电机转动。

三相异步电机根据不同的结构特点和工作原理可以分为感应电动机和异步电动机。

本文将详细介绍三相感应电动机和三相异步电动机的分类、工作原理、特点和应用。

一、三相感应电动机的分类1.按照转子结构分类：（1）节流型感应电动机：转子上的导体短路并成环形，称为短路型转子。

（2）阻绕型感应电动机：转子上的导体是绕组连接外部电路，称为绕组型转子。

2.按照外部特性分类：（1）定子回路：定子绕组直接连在电源回路中，称为定子回路感应电动机。

（2）转子回路：转子绕组直接连接在电源回路中，称为转子回路感应电动机。

3.按照功率分类：（1）低功率感应电动机：功率小于7.5KW的三相感应电动机。

（2）中功率感应电动机：功率在7.5-37KW之间的三相感应电动机。

（3）高功率感应电动机：功率大于37KW的三相感应电动机。

二、三相感应电动机的工作原理三相感应电动机的工作原理是基于法拉第电磁感应定律和洛伦兹力原理。

当三相电源接通后，定子绕组中产生的旋转磁场会诱导转子中的感应电流，从而在转子上也产生磁场。

这两个磁场之间会产生一个力矩，驱动转子转动。

由于转子上产生的磁场滞后于定子磁场，因此称为异步电动机。

三、三相感应电动机的特点1.结构简单：三相感应电动机由定子和转子组成，结构简单，维护方便。

2.起动瞬时电流大：由于感应电机的转子是通过感应电流驱动的，因此在起动瞬间会产生很大的感应电流。

3.运行可靠：感应电机无需外部激磁电源，工作可靠稳定。

4.效率较高：对于中小功率的电机来说，效率较高。

5.可适应各种负载：感应电机对于负载的适应性较好，可以适应多种工作环境和负载变化。

四、三相感应电动机的应用三相感应电动机广泛应用于各种领域，例如工业生产、农业生产、交通运输、家用电器等方面。

具体应用包括：1.工业生产：三相感应电动机被广泛应用于制造行业的各种设备，如风机、水泵、压缩机、输送机械等。