三相异步电动机工作原理与图解

一. 转动原理：
2013年8月7日星期三
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实际的异步电动机中， 转子之所以转动，是由于 旋转磁场的作用。
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二、旋转磁场的产生
异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极 (•)电流出
A
n0
Z B
i A I m sin t
iB I m sin t 120
Y
iC I m sin t 240
方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现 反转。 电源 电源
A B C
A
B
C
正转
反转
M 3~
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M 3~
20
§7.3
三相异步电动机的机械特性
R1
一、 三相异步电动机的“电－磁”关系 e1 、 2 ：主磁通产 e
生的感应电动势。
i2 e2
i1
e 1、 2 ：漏磁通 e
产生的感应电动 势。
p 1
12
极对数（P）的改变
将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形 成的磁场则是两对磁极。
iA
C'
A X A' Z' X'
iC
iB
Y'
Z B'
Y B
Y' C' X' B'
A
Z'
B X C
C
Z A' Y
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iA
A
A Y' Z'
iC
iB
X A' Z' X' C' Y Y' Z B' B C
n
0
n
T
sR2 2 T K 2 U1 2 R2 (sX 20 )
求解
Tmax
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T 0 S
Tmax
1 KU 2 X 20
2 1
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过载系数：
Tmax TN
1.8 ~ 2.2
Tmax
1 KU 2 X 20
2 1
三相异步机
注意： （1）三相异步机的 Tmax 和电压的平方成正比，所 以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。 （2）工作时，一定令负载转矩 电机将停转。致使
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Im
i A i B iC
t
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三相异步电动机的同步转速
60 f n0 (转/分） p
同步转速
极对数
每个电流周期 磁场转过的空间角度
( f 50Hz)
n0
p 1
p2
p3
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360 180 120
3000(转/分） 1500(转/分） 1000(转/分）
电流15.4A 绝缘等级 B 效率(%) 87
编号
频率50Hz
接法 工作方式：连续
月
XX电机厂
29
1. 型号：表明不同用途，不同环境。
Y 132
M--4 磁极数
三相异步电动机 机座中心高
机座长度代号
磁极数(极对数 p=2)
60 f n0 (转/分） p
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同步转速1500转/分
如： /
11.2A / 6.48A
表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电流 为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。 6. 额定功率：
额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率 （ P ），不等于从电源吸收的功率（P ）。两者的 1 2
关系为：
P2 P 1
3U N I N COS
C'
X'
N

B
S

S
N
A' Y
X
B'
C
Im
i A i B iC
t
Z
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极对数
p2
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极对数和转速的关系
A Y'
Z
A

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B
C'
X'

N
n0
NZ
C' S

S

S
N
Y A'
X'
X
X
C S
ZN '
B' Z'
C
t 0
A'
t 60
60 f n0 (转/分） p
自耦降压起动
（3）转子串电阻起动。
以下介绍 Y－ 起动和转子串电阻起动。
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§ 2.5 三相异步电动机的铭牌数据
• Y132M-4型电动机
三相异步电动机
型号 Y132M-4
电压380V 转速1440 r/min 功率因数 0.85
年
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功率7.5KW
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电压波动对电动机的影响
U1 I1 U1
Φ
Φ
I1
I
U1 4.44 f1 N1Φ
U1 I1 U1
n
U1大
n0 n s
n
U1小
n
E2 sE20
s
E2 I2
35
I1
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T
5. 额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。
TL Tmax，否则
电机严重过热
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n 0 (s 1) I 2 I1
( 3 ) 起动转矩
Tst ：
n
0
n
电机起动时的转矩。
sR2 2 T K 2 U1 2 R2 (sX 20 ) 其中 n 0 (s 1)
则
T
Tst
R2 2 Tst K 2 U1 2 R2 ( X 20 )
定转速 定功率
nN PN
运行，输出额 时，电机转轴
T
上输出的转矩。 （电动机在额定负载时的转矩。）
TN
PN PN (千瓦 ) TN 9550 2n N n N (转 / 分) 60
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（牛顿•米）
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( 2 ) 最大转矩 Tmax ： 电机带动最大负载的能力。 如果 TL Tmax电机将会 因带不动负载而停转。
Im
i A i B iC
n0 60 f (转/分）
t
n0
A
60
A Z
N
Y
C
N
Z
B
Y
CS
A
Y C
N
Z B X
11
S
B X
2013年8月7日星期三 X
S
极对数（P）的概念
iA
A
Y
A
N
Z
iC
iB
Z X Y C B
C
B
S
X
此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。 即：
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u1
e1
e 1
e 2
R2
转、定子电路
d u 定子边： 1 i1 R1 e1 e 1 e1 N1 dt u Φ 设： Φ sin1t 则： 1 N1 m1cos1t m
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三个重要转矩
( 1 ) 额定转矩
TN
：
nN
n
0
n
电机在额定电压下，以额
C
X Y B
Z X Y
Z X Y
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图1
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图2
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4. 额定电压：定子绕组在指定接法下应加的线电压.
A 线 电 压 Z X Y B 线 电 压 Z A
C
C
Y B
X
例：380/220 Y/是指：线电压为380V时采用Y接法； 当线电压为220V时采用接法。 说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额 定值的 5 ％。
此外还有绝缘等级等参数，不一 一介绍。
37
第七章
• •
THE END
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2. 转速: 电机轴上的转速（n)。
如： n =1440 转/分
转差率
1500 1440 s 0.04 1500
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3. 联接方式：Y/ 接法：
A
B
C
接线盒：
Z
X
Y
Y 接法：
A A B C
接法：
A B C Z A
Z X Y C B
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其中 P 2013年8月7日星期三 1
鼠笼电机 =72－93％
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7. 功率因数(cos1)： 额定负载时一般为0.7 ~ 0.9 ， 空载时功率因数很 低约为0.2 ~ 0.3。额定负载时，功率因数最大。
cos1
P2
PN
注意：实用中应选择合适容量的电机，防止“大马” 拉“小车”的现象。
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电动机转速和旋转磁场同步转速的关系
电动机转速:
n
异步电动机
电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，
但
n n0
提示：如果
n n0
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） 无转子电流
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