北京科技大学电工学课件第7章
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电工学课件第7章交流电动机
3. 转子转速
n n0
如果: n n0
转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切
割转子导条
无转子电动势和转子电流
无转矩
且一定 n n0
异步电动机
4. 电动机正常运行情况
电磁转矩T
转矩
机械负载转矩T2 空载损耗转矩T0
阻转矩TC = T2+T0 ≈T2
电动机长期稳定运行时，T = T2，即匀速转动。
s
n0 n0
n
100%
起动瞬间：s = 1
运行中:
0 s1
s (1 ~ 9)%
亦可由转差率求转子转速 n (1 s)n0
例：一台三相异步电动机，其额定转速
n = 975 r/min，电源频率 f1 = 50 Hz。试求 电动机的极对数和额定负载下的转差率。
解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转 速的关系可知：n0=1000 r/min , 即 p=3
iC
工频：f1 50 Hz
o
t
n0 3000 (转/分 ）
A
NZ
Y
B
C
S
X
A
SZ
Y
B
C
N
X
A
NZ
Y
B
C
S
X
p=2时
C
Y A
N
•Z
•
X
B
S
S
B
X
•
Z • N C
A Y
t 0
i Im
iA
iB
iC
o
t
30
Y C
S
A
N
Z •B
n0
X
•
•
电工学课件7ch14
1958年美国提出了用半导体制造全部电路元器件，实现集成电路 化的方案。
1961年，得克萨斯仪器公司开始批量生产集成电路。
《电工及工业电子学A2》
模拟电路
第14章 第15章 第16章
电子技术
第17章 第18章
数字电路
第20章 第21章
第14章 半导体器件
14.1 半导体的导电特性 14.2 PN结及其单向导电性 14.3 二极管 14.4 稳压二极管 14.5 双极型晶体管 14.6 光电器件
1883年美国发明家爱迪生发现了热电子效应。 1904年弗来明利用这个效应制成电子二极管并证实了电子管的阀门作用 它首先被用于无线电检波。
1906年美国的德福雷斯在弗来明的二极管中放入了第三个电极—— 栅极而发明了电子三极管建树了早期电子技术上最重要的里程碑。
1925年，英 贝尔德——电视。
电子技术的发展史 第一代电子产品以电子管为核心。
到了20世纪中期在1948年6月30日，贝尔实验室首次在纽约向公 众展示了晶体管（肖克利、巴丁和布拉顿）。1948年11月，肖克利构 思出一种新型晶体管，其结构像“三明治”夹心面包那样，把N型半 导体夹在两层P型半导体之间。由于当时技术条件的限制，研究和实 验都十分困难。直到1950年，人们才成功地制造出第一个PN结型晶体 管。晶体管的出现为电子技术领域一个新的天地，从此电子技术的应 用进入了一个高速发展的时代。
肖克利
巴丁
布拉顿
第二代电子产品是以半导体三极管为核心
到了20世纪中期在1948年6月30日，贝尔实验室首次在纽约向公 众展示了晶体管（肖克利、巴丁和布拉顿）。1948年11月，肖克利构 思出一种新型晶体管，其结构像“三明治”夹心面包那样，把N型半 导体夹在两层P型半导体之间。由于当时技术条件的限制，研究和实 验都十分困难。直到1950年，人们才成功地制造出第一个PN结型晶体 管。晶体管的出现为电子技术领域一个新的天地，从此电子技术的应 用进入了一个高速发展的时代。
1961年，得克萨斯仪器公司开始批量生产集成电路。
《电工及工业电子学A2》
模拟电路
第14章 第15章 第16章
电子技术
第17章 第18章
数字电路
第20章 第21章
第14章 半导体器件
14.1 半导体的导电特性 14.2 PN结及其单向导电性 14.3 二极管 14.4 稳压二极管 14.5 双极型晶体管 14.6 光电器件
1883年美国发明家爱迪生发现了热电子效应。 1904年弗来明利用这个效应制成电子二极管并证实了电子管的阀门作用 它首先被用于无线电检波。
1906年美国的德福雷斯在弗来明的二极管中放入了第三个电极—— 栅极而发明了电子三极管建树了早期电子技术上最重要的里程碑。
1925年，英 贝尔德——电视。
电子技术的发展史 第一代电子产品以电子管为核心。
到了20世纪中期在1948年6月30日，贝尔实验室首次在纽约向公 众展示了晶体管（肖克利、巴丁和布拉顿）。1948年11月，肖克利构 思出一种新型晶体管，其结构像“三明治”夹心面包那样，把N型半 导体夹在两层P型半导体之间。由于当时技术条件的限制，研究和实 验都十分困难。直到1950年，人们才成功地制造出第一个PN结型晶体 管。晶体管的出现为电子技术领域一个新的天地，从此电子技术的应 用进入了一个高速发展的时代。
肖克利
巴丁
布拉顿
第二代电子产品是以半导体三极管为核心
到了20世纪中期在1948年6月30日，贝尔实验室首次在纽约向公 众展示了晶体管（肖克利、巴丁和布拉顿）。1948年11月，肖克利构 思出一种新型晶体管，其结构像“三明治”夹心面包那样，把N型半 导体夹在两层P型半导体之间。由于当时技术条件的限制，研究和实 验都十分困难。直到1950年，人们才成功地制造出第一个PN结型晶体 管。晶体管的出现为电子技术领域一个新的天地，从此电子技术的应 用进入了一个高速发展的时代。
《电工学》全套课件 PPT
I=0 U=U0=E
图2.24 电路开路的示意图
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2.4.3 短路
电源短路时的特征可用下列各式表示：
U=0 I=IS=E/R0
图2.25 电路短路的示意图
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2.6.2 基尔霍夫电压定律（KVL）
基尔霍夫电压定律是用来确定构成回路中的各段电 压间关系的。对于图2.35所示的电路，如果从回路adbca 中任意一点出发，以顺时针方向或逆时针方向沿回路循 行一周，则在这个方向上的电位升之和应该等于电位降 之和，回到原来的出发点时，该点的电位是不会发生变 化的。此即电路中任意一点的瞬时电位具有单值性的结 果。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
出的功率和电流都相应增加。就是说，电源输
出的功率和电流决定于负载的大小。
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2.3.2 电流的测量
测量直流电流通常都用磁电式安培计，测量交
流电流主要采用电磁式安培计
（a）安培计的接法
（b）分流器的接法
图2.20 安培计和分流器
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RA I0 I R0 RA
可以储存磁场能量。 用途：LC滤波器，调谐放大电路或谐振均衡， 去耦电路 分类：按结构特点可分为单层、多层、蜂房、 带磁芯及可变电感线圈。 主要技术参数：电感量L和品质因数Q。 电感量是指电感器通入电流后储存磁场能量的 大小，其单位是H、mH和H。1H=103mH， 1mH=103H。
（2-14）
即
RA
R0 I 1 I0
（2-15）
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[例2-5] 有一磁电式安培计，当使用分流器时，表头的满
标值电流为5mA。表头电阻为20。今欲使其量程（满
电工学7
余3循环码 0010 0110 0111 0101 0100 1100 1101 1111 1110 1010
7.1.3.3 ANSCⅡ（ASCⅡ）码
ISO 码，ASCII（美国信息交换标准代码）
•它共有128个代码，可以表示大、小写英文字母、十进制 数、标点符号、运算符号、控制符号等，普遍用于计算机、 键盘输入指令和数据等。
描述矩形脉冲特性的主要参数
Am— 脉冲幅度 T — 脉冲周期
tr
tf
— 上升时间
— 下降时间
tW — 脉冲宽度
D –- 占空比
7.1.1 数制
7.1.2.1 常用进制
1 . 十进制
(Decimal)
十进制数码： 0～9
“逢十进一”
各位数码
10 （567.89)10＝5 × 2＋ 6 ×101＋7×100＋8 × 10-1＋ 9 × 10-2
7.3 逻辑门电路
实现基本逻辑运算和常用逻辑运算的电子电路叫 做逻辑门电路，简称门电路。 分离元件门电路
门电路
集成门电路
7.3.1 分离元件门电路
7.3.1.1 二极管与门
VCC+(5V)
A & F =A · B
R 3kW D1 A D2 B F
B
图7-7 与门电路及其符号
表7-11 图7-7 电路的逻辑关系表（伏）
本
公
式 A + 1=1
AA 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
自等律
交换律 结合律 分配律 同一律
A1=A
AB=BA A (B C) = (A B) C A (B + C) = A B +A C AA=A
电工学第7章
o
1
s
o
TN Tst Tmax T
7· 2 机械特性曲线 4· 1. 额定转矩TN 额定转矩是电动机在额定负载时的转矩。 P2 P2 T T 9.55 2 n n 60 P2 千瓦(W) T 9550 转每分(r/min) n 牛· 米(N· m) 例如某电动机：P2N =7.5kW, nN =1440 r / min， 则额定转矩为： P2 N 9550 7.5 49.7 N m TN 9550 1440 nN
2 1
2. 当电源电压 U1 一定时，T 是 s 的函数。 3. R2 的大小对 T 有影响。绕线式异步电动机可外 接电阻来改变转子电阻R2 ，从而改变转矩。
7· 2 机械特性曲线 4· T 2 sR2U1 Tmax TK 2 R2 ( sX 20 )2 Tst U1与R2一定时， TN T与s的关系：T f ( s ) o s s 或n与T的关系： f ( T ) n n n nN nm 0 N m 三个转矩: n 额定转矩TN n0 nN 最大转矩Tmax nm 起动转矩Tst
V2
V1
t0
U2
W2
i1 I m sin t i2 I m sin( t 120)
i3 I m sin( t 120)
W1
V1
合成磁场方向向下
7· 1 旋转磁场 2· i 1. 旋转磁场 的产生 o
U1
V2
i1
60
i2
i3 t
i1
U1
W2 U
2
90 180
i1
i2
+ － + e1 e2 － + u1 + － e 1 e 2 － + － f1 f2 异步电动机每相电路
1
s
o
TN Tst Tmax T
7· 2 机械特性曲线 4· 1. 额定转矩TN 额定转矩是电动机在额定负载时的转矩。 P2 P2 T T 9.55 2 n n 60 P2 千瓦(W) T 9550 转每分(r/min) n 牛· 米(N· m) 例如某电动机：P2N =7.5kW, nN =1440 r / min， 则额定转矩为： P2 N 9550 7.5 49.7 N m TN 9550 1440 nN
2 1
2. 当电源电压 U1 一定时，T 是 s 的函数。 3. R2 的大小对 T 有影响。绕线式异步电动机可外 接电阻来改变转子电阻R2 ，从而改变转矩。
7· 2 机械特性曲线 4· T 2 sR2U1 Tmax TK 2 R2 ( sX 20 )2 Tst U1与R2一定时， TN T与s的关系：T f ( s ) o s s 或n与T的关系： f ( T ) n n n nN nm 0 N m 三个转矩: n 额定转矩TN n0 nN 最大转矩Tmax nm 起动转矩Tst
V2
V1
t0
U2
W2
i1 I m sin t i2 I m sin( t 120)
i3 I m sin( t 120)
W1
V1
合成磁场方向向下
7· 1 旋转磁场 2· i 1. 旋转磁场 的产生 o
U1
V2
i1
60
i2
i3 t
i1
U1
W2 U
2
90 180
i1
i2
+ － + e1 e2 － + u1 + － e 1 e 2 － + － f1 f2 异步电动机每相电路
电工学(第七版上册)电工技术(课件)
供配电系统包括变压器、开关设备、导线等设备， 这些设备的作用是保障电能的安全传输和分配。
3
供配电系统的电压等级
供配电系统的电压等级分为高压、中压和低压， 不同电压等级适用于不同的输配电需求。
安全用电的基本知识
触电及其危害
触电是指人体成为导电路径的一部分，从而形成电流通过人体， 造成伤害甚至死亡。
安全用电的措施
高斯定理
在静电场中，穿过任意闭合曲 面的电场强度通量等于该闭合 曲面内所包围的电荷的代数和 除以真空中的介电常数。
电流与磁场
电流
电荷的定向移动形成电流，电流的大小等于单位 时间内通过导体横截面的电荷量，电流的单位是 安培。
磁力线
为了形象地描述磁场中各点的磁感应强度方向和 大小，在磁场中画出一些曲线，曲线上每一点的 切线方向都与该点的磁感应强度方向一致，这些 曲线称为磁力线。
节能型家用电器
购买节能型家用电器，如节能空调、节能冰 箱等，以降低能耗。
合理安排用电时间
错峰用电，尽量在电力低谷时段使用大功率 电器，以降低电费支出。
THANK YOU
感谢聆听
掌握电路的基本概念、 基本理论和基本分析方 法。
02
电工学基础知识
电荷与电场
01
02
03
04
电荷
电荷是物质的基本粒子，具有 正负两种电荷。电荷的单位是 库仑。
电场
电荷周围存在电场，电场对放 入其中的电荷产生力的作用。 电场强度是描述电场强弱和方 向的物理量。
电场线
为了形象地描述电场中各点的 电场强度方向和大小，在电场 中画出一些曲线，曲线上每一 点的切线方向都与该点的电场 强度方向一致，这些曲线称为 电场线。
有功功率表示实际消耗的能量，无功功率表示储能元件之间交换 的能量。
3
供配电系统的电压等级
供配电系统的电压等级分为高压、中压和低压， 不同电压等级适用于不同的输配电需求。
安全用电的基本知识
触电及其危害
触电是指人体成为导电路径的一部分，从而形成电流通过人体， 造成伤害甚至死亡。
安全用电的措施
高斯定理
在静电场中，穿过任意闭合曲 面的电场强度通量等于该闭合 曲面内所包围的电荷的代数和 除以真空中的介电常数。
电流与磁场
电流
电荷的定向移动形成电流，电流的大小等于单位 时间内通过导体横截面的电荷量，电流的单位是 安培。
磁力线
为了形象地描述磁场中各点的磁感应强度方向和 大小，在磁场中画出一些曲线，曲线上每一点的 切线方向都与该点的磁感应强度方向一致，这些 曲线称为磁力线。
节能型家用电器
购买节能型家用电器，如节能空调、节能冰 箱等，以降低能耗。
合理安排用电时间
错峰用电，尽量在电力低谷时段使用大功率 电器，以降低电费支出。
THANK YOU
感谢聆听
掌握电路的基本概念、 基本理论和基本分析方 法。
02
电工学基础知识
电荷与电场
01
02
03
04
电荷
电荷是物质的基本粒子，具有 正负两种电荷。电荷的单位是 库仑。
电场
电荷周围存在电场，电场对放 入其中的电荷产生力的作用。 电场强度是描述电场强弱和方 向的物理量。
电场线
为了形象地描述电场中各点的 电场强度方向和大小，在电场 中画出一些曲线，曲线上每一 点的切线方向都与该点的电场 强度方向一致，这些曲线称为 电场线。
有功功率表示实际消耗的能量，无功功率表示储能元件之间交换 的能量。
电工学课件第七章
（2）若启动时改为Y接法，求 Ist Y
解： （1）Ist =7 IN =720=140A
（2） I lY 1
I l
3
7.4
Ist Y = Ist /3=140/3=47A
#
电工学课件第七章
§ 9.5 三相异步电动机的选择 一、三相异步机铭牌与技术数据
1. 型号 Y 132M－4
异步电动机
磁极数(极对数 p=2)
三相定子绕组：产生旋转磁场
定子绕组 （三相）
定子
转子：在旋转磁场作用下，产 生感应电动势或电流。
U
V’
W’
线绕式 鼠笼式
W
转子
V U’
鼠笼转子
电工学课件第七章
机座
7.1.2 异步电动机的工作原理-----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
V’
n U
1
W’
W
V
U’
()电流入
7.1 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
电动机
异步机 同步机
鼠笼式 绕线式
直流电动机 他励、异励、串励、复励
鼠笼式异步交流电动机授课内容： 基本结构、工作原理、 机械特性、控制方法
电工学课件第七章
U
定子 三相异步机的结构
V’
W’
转子 W
V U’
电工学课件第七章
7.1.1 三相异步机的结构
所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合
正常 运行
UP Z A
C
X
YB
A
UP' Z X
CY
起动
B 7.4U P 来自1 3 UP1
解： （1）Ist =7 IN =720=140A
（2） I lY 1
I l
3
7.4
Ist Y = Ist /3=140/3=47A
#
电工学课件第七章
§ 9.5 三相异步电动机的选择 一、三相异步机铭牌与技术数据
1. 型号 Y 132M－4
异步电动机
磁极数(极对数 p=2)
三相定子绕组：产生旋转磁场
定子绕组 （三相）
定子
转子：在旋转磁场作用下，产 生感应电动势或电流。
U
V’
W’
线绕式 鼠笼式
W
转子
V U’
鼠笼转子
电工学课件第七章
机座
7.1.2 异步电动机的工作原理-----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
V’
n U
1
W’
W
V
U’
()电流入
7.1 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
电动机
异步机 同步机
鼠笼式 绕线式
直流电动机 他励、异励、串励、复励
鼠笼式异步交流电动机授课内容： 基本结构、工作原理、 机械特性、控制方法
电工学课件第七章
U
定子 三相异步机的结构
V’
W’
转子 W
V U’
电工学课件第七章
7.1.1 三相异步机的结构
所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合
正常 运行
UP Z A
C
X
YB
A
UP' Z X
CY
起动
B 7.4U P 来自1 3 UP1
电工学课件7CH15
共发射极基本放大电路
15.1共发射极放大电路的组成
15.1.1共发射极放大电路的组成 15.1.2基本放大电路各元件作用
晶体管T--放大元件。
在保证集电结反偏,发
IB
I射体B 结管正 工偏作情在况放下大区,使。晶 此时iQC=iB。
C1 +
RS +
O UBE UBE
+ ui +
es –
–
–
RC +C2 iC iB
一个交流量，但方向始终不变。
集电极电流
IB
IC
iC
IB
Q IC
Q
O
tO
UBE O UBE
也就是说必须正确设置静态工作点。
UCE
UCE
15.1共发射极放大电路的组成
结论： (2)加上输入信号电压后，各电极电流和电压的大
小均发生了变化，都在直流量的基础上叠加了
一个交流量，但方向始终不变。
集电极电流 iC
uo
iE
–
iC
IC
IC
Q
O UCE
uCE
UCE
uBE
iB
uo=0
UBE
IB
IC
UCE
O
tO
tO
tO
t
uBE=UBE
uCE=UCE
15.1共发射极放大电路的组成
15.1.4共射放大电路的电压放大作用 有输入信号(ui≠0)时:
IB
IB
Q
RB C1
O
UEBUBE
+ ui
+
–
uCE=UCC－iCRC
ui
15.1.1共发射极放大电路的组成 放大电路的组成原则有两条：
电工学课件--第七章__电动机
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2、旋转磁场的转向
旋转磁场的旋转方向与三相电流的相序一致。
电流的相序：A－B－C 电流的相序：B－A － C
n1
n1
改变电流相序，即任意对调电源的两根火线， 可改变旋转磁场的方向，使电动机反转。
返回
3、旋转磁场的转速
○ ○ ○
定子每相一个线圈，旋转磁场为 二极。旋转磁场的磁极对数 P=1 电流变化一周，磁场也旋转一周。 磁场的转速 n1=60 f 1 (r/min)
sm
1
U1 ’
电压不足，会造成电流增 s 大，电机发热。
返回
临界转差率sm与R2成正比。
最大转矩Tmax与R2无关。
R2’ < R2”
Tmax
T R2’ R2”
1
2. 机械特性 sm’ sm”
s
在电源电压U1不变时，电动机的转速n 和电 磁转矩T 间的关系称为电动机的机械特性。
返回
n = f (T) 机械特性曲线可由转矩特性曲线得来： n n > nm(AB段）： 为稳定工 n1 A 作区（s 较小），具有硬特 nN 性，即电动机具有自动适应 nm B 负载能力。
返回
电机的接线方式
Y-connection: 400 V; 50 Hz; Υ
W2 U2 V2
U1
V1
W1
L1 (U) L2 (V) L3 (W) PE W2 U2 V2
U1
V1
W1
L1 (U) L2 (V) L3 (W) PE
-connection: 230 V; 50 Hz;
电机的接线方式
当负载转矩TL>Tmax时，电动机将发生闷车停 转。定子电流急剧升高，电动机过热导致烧 毁。 称最大转矩与额定转矩的比值λ为过载系数。
2、旋转磁场的转向
旋转磁场的旋转方向与三相电流的相序一致。
电流的相序：A－B－C 电流的相序：B－A － C
n1
n1
改变电流相序，即任意对调电源的两根火线， 可改变旋转磁场的方向，使电动机反转。
返回
3、旋转磁场的转速
○ ○ ○
定子每相一个线圈，旋转磁场为 二极。旋转磁场的磁极对数 P=1 电流变化一周，磁场也旋转一周。 磁场的转速 n1=60 f 1 (r/min)
sm
1
U1 ’
电压不足，会造成电流增 s 大，电机发热。
返回
临界转差率sm与R2成正比。
最大转矩Tmax与R2无关。
R2’ < R2”
Tmax
T R2’ R2”
1
2. 机械特性 sm’ sm”
s
在电源电压U1不变时，电动机的转速n 和电 磁转矩T 间的关系称为电动机的机械特性。
返回
n = f (T) 机械特性曲线可由转矩特性曲线得来： n n > nm(AB段）： 为稳定工 n1 A 作区（s 较小），具有硬特 nN 性，即电动机具有自动适应 nm B 负载能力。
返回
电机的接线方式
Y-connection: 400 V; 50 Hz; Υ
W2 U2 V2
U1
V1
W1
L1 (U) L2 (V) L3 (W) PE W2 U2 V2
U1
V1
W1
L1 (U) L2 (V) L3 (W) PE
-connection: 230 V; 50 Hz;
电机的接线方式
当负载转矩TL>Tmax时，电动机将发生闷车停 转。定子电流急剧升高，电动机过热导致烧 毁。 称最大转矩与额定转矩的比值λ为过载系数。
电工学(第七版上册)电工技术(课件)
件。
B.欧姆定律 (Ohm’s Law)
(1) 电压与电流取关联参考方向：
i
R
u = Ri
+u
i Gu
G=1/R称为电阻元件的电 导电阻的单位： (欧)，电导的单位：S (西)
(2)电压和电流取非关联参考方向：
i
R
u
+
u –Ri i –Gu
注：以上关系式
(1)只适用于线性电阻，( R 为常数）
1.4 电 路 元 件
电路元件是电路中最基本的组成单元。电路元件通 过其端子与外部相连接；元件的特性则通过与端子有 关的物理量描述。每一种元件反映某种确定的电磁性 质。集总参数元件假定：在任何时刻，流入二端元件 的一个端子的电流一定等于另一端子流出的电流，两 个端子之间的电压为单值量。由集总元件构成的电路 称为集总电路，或具有集总参数的电路。用集总元件 及其组合模拟实际的部件和器件以及用集总电路作为 实际的电路模型是有条件的，本书的第18章将加以讨 论。本书的其余各章只考虑集总电路。电路元件按与 外部连接的端子数目可分为二端、三端、四端元件等。 还可以分为无源元件和有源元件，线性元件和非线性 元件，时不变元件与时变元件等等。
电流的参考方向设成从a流向b, 电压的参考方向设成a 为高电位端，b为低电位端，这样所设的电流电压参考方向 称为参考方向关联。设在dt时间内在电场力作用下由a点移 动到b点的正电荷量为dq, a点至b点电压u意味着单位正电荷 从a移动到b点电场力所做的功，那么移动dq正电荷电场力 做的功为dw=udq。电场力做功说明电能损耗，损耗的这部 分电能被ab这段电路所吸收。
+
i u
–
p = ui 表示元件吸收的功率 P>0 吸收正功率 (吸收) P<0 吸收负功率 (发出)
B.欧姆定律 (Ohm’s Law)
(1) 电压与电流取关联参考方向：
i
R
u = Ri
+u
i Gu
G=1/R称为电阻元件的电 导电阻的单位： (欧)，电导的单位：S (西)
(2)电压和电流取非关联参考方向：
i
R
u
+
u –Ri i –Gu
注：以上关系式
(1)只适用于线性电阻，( R 为常数）
1.4 电 路 元 件
电路元件是电路中最基本的组成单元。电路元件通 过其端子与外部相连接；元件的特性则通过与端子有 关的物理量描述。每一种元件反映某种确定的电磁性 质。集总参数元件假定：在任何时刻，流入二端元件 的一个端子的电流一定等于另一端子流出的电流，两 个端子之间的电压为单值量。由集总元件构成的电路 称为集总电路，或具有集总参数的电路。用集总元件 及其组合模拟实际的部件和器件以及用集总电路作为 实际的电路模型是有条件的，本书的第18章将加以讨 论。本书的其余各章只考虑集总电路。电路元件按与 外部连接的端子数目可分为二端、三端、四端元件等。 还可以分为无源元件和有源元件，线性元件和非线性 元件，时不变元件与时变元件等等。
电流的参考方向设成从a流向b, 电压的参考方向设成a 为高电位端，b为低电位端，这样所设的电流电压参考方向 称为参考方向关联。设在dt时间内在电场力作用下由a点移 动到b点的正电荷量为dq, a点至b点电压u意味着单位正电荷 从a移动到b点电场力所做的功，那么移动dq正电荷电场力 做的功为dw=udq。电场力做功说明电能损耗，损耗的这部 分电能被ab这段电路所吸收。
+
i u
–
p = ui 表示元件吸收的功率 P>0 吸收正功率 (吸收) P<0 吸收负功率 (发出)
北京科技大学电工学课件第7章
∵
cos2
R2 R22 (sX 20 )2
U1 4.44 f1N1Φm
∴ 转矩公式
转矩与电压的平 方成正比
T
K
R22
sR2 (sX 20 )2
U12
7-39
三相电动机的机械特性
前提：R2 X20 U1一定时 机械特性：T = f (s)，n = f (T)。
根据转矩公式:
T
特性 曲线
T
K
转子功率因数
cos2
R2
R22
X
2 2
R2 R22 (sX 20 )2
I2 和
cos2
与 转
I2
E2
R22
X
2 2
I2 , cos2
sE20 R22 (sX 20 )2
I2
起动瞬间I2 大，转子的
功率因数小
差
率
cos2
s
0
的
1
s
关 系
cos2
R2
R22
X
2 2
R2 R22 (sX 20 )2
+-+-ee2 2
R2
则： u1 N1Φm1cos1t
U1m N1Φm1 N1Φm 2 f1
E1 U1 4.44 f1N1Φm
f1
pn0 60
7-32
同理得转子边： E2 4.44 f2 N 2Φm
f2 ：转子感应电动势的频率
N 2 ：转子线圈匝数
f2 : 取决于转子和旋转磁场的相对速度
7-35
课堂练习
1、若将电动机转子抽掉，给定子加额定电压，会 产生何后果？
解：空气隙变大，磁通无法经转子铁心闭合，磁路磁阻Rm增大，磁通势F增大， 电流增大，严重的会烧毁。 U ≈ 4.44fNΦm
《电工学课件》课件
电力系统的重要性
03
电力是现代社会的能源支柱，电力系统的稳定运行对经济发展
和民生具有重要意义。
发电、输电和配电
发电方式
包括火力发电、水力发电 、核能发电、风力发电和 太阳能发电等。
输电方式
高压输电和特高压输电， 以及直流输电和交流输电 。
配电方式
按电压等级进行配电，分 为高压配电、中压配电和 低压配电。
《电工学课件》ppt大 纲
目录
• 电工学简介 • 电工基础知识 • 交流电与变压器 • 电机与电动机 • 电力系统与供电 • 电工实验与实践
CHAPTER 01
电工学简介
电工学的发展历程
古代的电学研究
从摩擦起电到静电现象的观察和应用 。
18世纪的电学发展
莱顿瓶的发明和静电机的广泛应用。
19世纪电磁学的发展
详细描述
电路有三种基本状态：通路、开路和短路。通路是指电路中所有开关都处于闭合状态，电流可以通过；开路是指 电路中某个或多个开关断开，没有电流通过；短路是指电路中电源两端直接用导线连接，电流不经过负载而直接 流回电源，这种情况是不允许的，因为会烧毁电源。
电流、电压和电阻
总结词
电流是电荷的定向移动形成电流，用符号I表示，单位为 安培。
变压器的工作原理
当交流电通过初级绕组时，会在铁芯中产生变化的磁场，这个变化 的磁场会在次级绕组中感应出电压。
变压器的变比
变压器的变比是指初级绕组与次级绕组之间的电压或电流的比值。
变压器的应用
01
02
03
电压变换
变压器可以用于升高或降 低电压，以满足不同设备 的需求。
隔离作用
变压器能够实现初级和次 级之间的电气隔离，提高 安全性。
电工学7.1
9
1.外加正电压： 外加正电压： 外加正电压 耗尽层变窄 形成较大正 向电流 PN结导通且 结导通且PN 结导通且 结电压较小 (硅0.7V,锗0.3V) 硅 锗
内电场
外电场
10
2 .外加反向电压 外加反向电压
内电场
耗尽层变宽 形成很小反 向饱和电流
PN结截止 结截止 外电场 反向饱和电 流由少数载 流由少数载 流子形成 流子形成
集成硅整流桥： 集成硅整流桥：
∼ + ∼ – u2 ~ + ~ – ∼
∼ + uo
21
3. 含二极管电路的分析方法
关键是判断二极管 是导通还是截止
(1)理想二极管： 定向开关 理想二极管： 理想二极管 ，ｕ＝0 Ｒ＝ ｉ> 0，ｕ＝ (Ｒ＝０) ，ｕ＝ Ｒ＝０ ｕ < 0，ｉ＝ (Ｒ＝ ，ｉ＝0 Ｒ＝∞) ，ｉ＝ Ｒ＝
第七章 半导体器件
根据物体导电能力(电阻率)的不同，可分为导体、 根据物体导电能力(电阻率)的不同，可分为导体、 绝缘体和半导体。 绝缘体和半导体。 典型的半导体有硅 和 以及砷化镓 典型的半导体有硅Si和锗Ge以及砷化镓 以及砷化镓GaAs等。 等 §7.1半导体二极管 一.本征半导体及其导电性 (1）本征半导体的共价键结构 本征半导体： 本征半导体： 纯净且原子排列整齐的半导体 如硅（ ） 如硅（Si）锗（Ge）等 ） 价电子： 价电子： 在原子最外层轨道上的电子 硅和锗是四价元素， 硅和锗是四价元素，
总结： PN结正偏导通 总结： PN结正偏导通 PN结反偏截止 PN结反偏截止
11
五 半导体二极管的伏安特性曲线
1.伏安特性曲线 伏安特性曲线
(1) 正向特性 当0<u<Uth 时，I =0 当u>Uth 时，I 较大 Uth：死区电压 (2) 反向特性 当UBR<ｕ<0 时，Ｉ很小 Ｉ：反向饱和电流 Ｉ：反向饱和电流
电工学第七章
查磁化曲线可得， B铸铁 = 0.05T、 B硅钢 =0.9T, B硅钢是B铸铁的17倍。
因 =BS，如要得到相同的磁通 ，则铸铁铁
心的截面积必须是硅钢片铁心的截面积的17倍。
结论：如果线圈中通有同样大小的励磁电流，要
得到相等的磁通，采用磁导率高的铁心材料，可 使铁心的用铁量大为降低。
7.4 交流铁心线圈电路
7.2.3 磁滞性
磁滞性：磁性材料中磁感应强度B的变化总是滞后于
外磁场变化的性质。
磁性材料在交变磁场中反复磁化，其B-H关系曲线
是一条回形闭合曲线，称为磁滞回线。 B
剩磁感应强度Br (剩磁) ： 当线圈中电流减小到零(H=0)
Br•
时，铁心中的磁感应强度。
矫顽磁力Hc： 使 B = 0 所需的 H 值。
磁
外
畴
磁
场
在外磁场作用下，磁畴方向发生变化，使之与外
磁场方向趋于一致，物质整体显示出磁性来，称为 磁化。即磁性物质能被磁化。
7.2 磁性材料的磁性能
磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金等。
7.2.1 高导磁性
磁性材料的磁导率通常都很高，即 r 1 (如坡 莫合金，其 r 可达 2105 ) 。
磁性材料能被强烈的磁化，具有很高的导磁性 能。
场媒质的磁性() 无关；而磁感应强度 B 与磁场媒
质的磁性有关。
7.1.5 物质的磁性
1. 非磁性物质 非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章，几乎
不受外磁场的影响而互相抵消，不具有磁化特性。
非磁性材料的磁导率都是常数，有：
0 r1 当磁场媒质是非磁性材料时，有： B( )
B=0H
即 B与 H 成正比，呈线性关系。
磁通势F
因 =BS，如要得到相同的磁通 ，则铸铁铁
心的截面积必须是硅钢片铁心的截面积的17倍。
结论：如果线圈中通有同样大小的励磁电流，要
得到相等的磁通，采用磁导率高的铁心材料，可 使铁心的用铁量大为降低。
7.4 交流铁心线圈电路
7.2.3 磁滞性
磁滞性：磁性材料中磁感应强度B的变化总是滞后于
外磁场变化的性质。
磁性材料在交变磁场中反复磁化，其B-H关系曲线
是一条回形闭合曲线，称为磁滞回线。 B
剩磁感应强度Br (剩磁) ： 当线圈中电流减小到零(H=0)
Br•
时，铁心中的磁感应强度。
矫顽磁力Hc： 使 B = 0 所需的 H 值。
磁
外
畴
磁
场
在外磁场作用下，磁畴方向发生变化，使之与外
磁场方向趋于一致，物质整体显示出磁性来，称为 磁化。即磁性物质能被磁化。
7.2 磁性材料的磁性能
磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金等。
7.2.1 高导磁性
磁性材料的磁导率通常都很高，即 r 1 (如坡 莫合金，其 r 可达 2105 ) 。
磁性材料能被强烈的磁化，具有很高的导磁性 能。
场媒质的磁性() 无关；而磁感应强度 B 与磁场媒
质的磁性有关。
7.1.5 物质的磁性
1. 非磁性物质 非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章，几乎
不受外磁场的影响而互相抵消，不具有磁化特性。
非磁性材料的磁导率都是常数，有：
0 r1 当磁场媒质是非磁性材料时，有： B( )
B=0H
即 B与 H 成正比，呈线性关系。
磁通势F
电工学第7章-课件
3. 晶闸管导通条件 导通条件：
除阳极加正向电压，必须同时在门极与阴极之间加 一定的门极电压，有足够的门极电流。
关断条件：
阳极电流小于维持电流IH
/webnew/
7.2.3 晶闸管的伏安特性和 主要参数
1. 晶闸管的伏安特性 晶闸管的伏安特性是指阳极与阴极间的电
二极管等效电路
/webnew/
7.2.1 晶闸管的结构
2. 晶闸管的等效模型和符号
➢ 三极管等效电路 A
P1
J1
N1 J2
G
P2
J3
N2
K
/webnew/
三极管等效电路
A A
P1
J1 N1 N1
J2
7.1.1电力电子技术的发展
1. 电力电子器件 1957年第一只晶闸管出现 ； 衍生器件：快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、不对称晶闸管 全控型电力电子器件 ：可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、
绝缘栅双极晶体管（IGBT） 大功率场效应晶体管（MOSFET）
2. 电力电子电路 (1)可控整流电路 (2)逆变电路 (3)直流斩波电路 (4)交流调压电路
/webnew/
7.2.2 晶闸管的工作原理
2. 晶闸管工作过程--------正反馈
Eg →Ig →Ib2 ↑→Ic2 ↑(＝ βIb2)＝Ib1↑→Ic1 ↑（＝βIb1 ）
/webnew/
7.2.2 晶闸管的工作原理
7.2 晶闸管的结构和工作原理
7.2.1 晶闸管的结构 7.2.2 晶闸管的工作原理 7.2.3 晶闸管的伏安特性和主要参数
/webnew/
7.2.1 晶闸管的结构
1. 晶闸管的外形结构
➢ 四层半导体：P1N1P2N2
除阳极加正向电压，必须同时在门极与阴极之间加 一定的门极电压，有足够的门极电流。
关断条件：
阳极电流小于维持电流IH
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7.2.3 晶闸管的伏安特性和 主要参数
1. 晶闸管的伏安特性 晶闸管的伏安特性是指阳极与阴极间的电
二极管等效电路
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7.2.1 晶闸管的结构
2. 晶闸管的等效模型和符号
➢ 三极管等效电路 A
P1
J1
N1 J2
G
P2
J3
N2
K
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三极管等效电路
A A
P1
J1 N1 N1
J2
7.1.1电力电子技术的发展
1. 电力电子器件 1957年第一只晶闸管出现 ； 衍生器件：快速晶闸管、逆导晶闸管、双向晶闸管、不对称晶闸管 全控型电力电子器件 ：可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、
绝缘栅双极晶体管（IGBT） 大功率场效应晶体管（MOSFET）
2. 电力电子电路 (1)可控整流电路 (2)逆变电路 (3)直流斩波电路 (4)交流调压电路
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7.2.2 晶闸管的工作原理
2. 晶闸管工作过程--------正反馈
Eg →Ig →Ib2 ↑→Ic2 ↑(＝ βIb2)＝Ib1↑→Ic1 ↑（＝βIb1 ）
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7.2.2 晶闸管的工作原理
7.2 晶闸管的结构和工作原理
7.2.1 晶闸管的结构 7.2.2 晶闸管的工作原理 7.2.3 晶闸管的伏安特性和主要参数
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7.2.1 晶闸管的结构
1. 晶闸管的外形结构
➢ 四层半导体：P1N1P2N2
电工学课件：第7章 变压器
I0 N1 ~
① 一次绕组KVL方程： 设线圈的直流电阻为Ｒ
U1 E1 E1 R1I0 E1 jX 1I0 U1 E1 (R1 jX 1)I0 E1 Z1I0
② 次级绕组KVL方程：因负载开路,因
此
U 2 E2
一次绕组的漏阻抗
③变压器的变比K
U1 E1 Z1I0
U 2 E2
• ３．硅钢片的特点:
• ①导磁率µ:7000~10000
• ②存在涡流损耗
• 一般铁心都有较高的导磁率,但又是导电材料,当变化的 磁通穿过铁心时,会产生闭合的感应电流,简称涡流,如图(A) 所示。铁心的截面积越大,涡流越大。涡流产生的热能称为 涡流损耗,它使变压器发热。
• 为了减小涡流损耗,在普通的钢片中加入硅元素,增大它 的电阻率,同时工艺上硅钢片表面涂绝缘材料,且用叠装工艺, 减小每片的磁通量,延长涡流回路的长度,从而减少涡流。图 (B)
Z1 很小，I0也很小 Z1I0 E1
U1 E1 j4.44 fN1m U 2 E 2 4.44 fN2m
因此，有效值为： U1 4.44N1 fm U 2 4.44N2 f0m
U1 E1 N1 Ku U 2 E2 N2
K称为变压器的变压比。
3.带载运行
I1N1 I2 N2
始端
始端
一次绕组
N1匝
二次绕组
N
匝
2
三、变压器的工作原理
i
Φ
+e
1．电压和磁通的关系
u e
Φσ
－
设线圈的电阻为R，主磁电动势为e和
漏感电动势为eσ，由KVL，有：
u e e iR 或
若忽略电阻R和漏抗Xσ的电压，则：
u e iR
① 一次绕组KVL方程： 设线圈的直流电阻为Ｒ
U1 E1 E1 R1I0 E1 jX 1I0 U1 E1 (R1 jX 1)I0 E1 Z1I0
② 次级绕组KVL方程：因负载开路,因
此
U 2 E2
一次绕组的漏阻抗
③变压器的变比K
U1 E1 Z1I0
U 2 E2
• ３．硅钢片的特点:
• ①导磁率µ:7000~10000
• ②存在涡流损耗
• 一般铁心都有较高的导磁率,但又是导电材料,当变化的 磁通穿过铁心时,会产生闭合的感应电流,简称涡流,如图(A) 所示。铁心的截面积越大,涡流越大。涡流产生的热能称为 涡流损耗,它使变压器发热。
• 为了减小涡流损耗,在普通的钢片中加入硅元素,增大它 的电阻率,同时工艺上硅钢片表面涂绝缘材料,且用叠装工艺, 减小每片的磁通量,延长涡流回路的长度,从而减少涡流。图 (B)
Z1 很小，I0也很小 Z1I0 E1
U1 E1 j4.44 fN1m U 2 E 2 4.44 fN2m
因此，有效值为： U1 4.44N1 fm U 2 4.44N2 f0m
U1 E1 N1 Ku U 2 E2 N2
K称为变压器的变压比。
3.带载运行
I1N1 I2 N2
始端
始端
一次绕组
N1匝
二次绕组
N
匝
2
三、变压器的工作原理
i
Φ
+e
1．电压和磁通的关系
u e
Φσ
－
设线圈的电阻为R，主磁电动势为e和
漏感电动势为eσ，由KVL，有：
u e e iR 或
若忽略电阻R和漏抗Xσ的电压，则：
u e iR
电工学第七版
解：由n略小于n0知: p=2， n0=1500 r/min S=（1500-1470）/1500=0.02
33
34
7.3 三相异步电动机的电路分析
电动机与变压器对比
1、相似
电动机的定子 变压器的原边
电动机的转子 变压器的副边
磁通通过定子和转子铁心闭合
i1
i2
2、区别
变压器是静止的， 电动机的转子转动。
U1
4.44 f1N1
37
二、转子电路
1、转子频率 f2 旋转磁场与转子间的相对转速为（n0-n）
f2
p(n0 n) 60
n0 n pn0 n0 60
Sf1
n=0时：S=1，f2=f1 → MAX
2、转子电动势E2 E2=4.44 k2 f2N2
k2 —— 转子绕组的绕组系数。
n=0时：S=1
T= f (S) — 固有转矩特性 n= f (T) —机械特性
43
二、机械特性
n
1、电动机等速运行的条件： nn0
T = TC
电磁转矩 = 阻力转矩
TC=T2+ T0 T2
T T2
TT20：：电电动动机机轴的上空的载机损械耗负转载矩转（矩主要是机械损耗转矩
忽略T0 ， TC T2
电动机等速运行的条件： T = T2
每相绕组有三个线圈串联，每相绕组的首端 在空间上相差40（120/p）的空间角。
4、旋转磁场的转速
p=1 电流在时间上变化一周 磁场在空间上变化一周
旋转磁场的转速 f =电流的频率 f（r/s）
旋转磁场的转速：n0=60f（r/min）
p=2
电流在时间上变化一周 磁场在空间上变化半周
33
34
7.3 三相异步电动机的电路分析
电动机与变压器对比
1、相似
电动机的定子 变压器的原边
电动机的转子 变压器的副边
磁通通过定子和转子铁心闭合
i1
i2
2、区别
变压器是静止的， 电动机的转子转动。
U1
4.44 f1N1
37
二、转子电路
1、转子频率 f2 旋转磁场与转子间的相对转速为（n0-n）
f2
p(n0 n) 60
n0 n pn0 n0 60
Sf1
n=0时：S=1，f2=f1 → MAX
2、转子电动势E2 E2=4.44 k2 f2N2
k2 —— 转子绕组的绕组系数。
n=0时：S=1
T= f (S) — 固有转矩特性 n= f (T) —机械特性
43
二、机械特性
n
1、电动机等速运行的条件： nn0
T = TC
电磁转矩 = 阻力转矩
TC=T2+ T0 T2
T T2
TT20：：电电动动机机轴的上空的载机损械耗负转载矩转（矩主要是机械损耗转矩
忽略T0 ， TC T2
电动机等速运行的条件： T = T2
每相绕组有三个线圈串联，每相绕组的首端 在空间上相差40（120/p）的空间角。
4、旋转磁场的转速
p=1 电流在时间上变化一周 磁场在空间上变化一周
旋转磁场的转速 f =电流的频率 f（r/s）
旋转磁场的转速：n0=60f（r/min）
p=2
电流在时间上变化一周 磁场在空间上变化半周
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
解： ∵ n0=60f1/p ≈ n
∴ p≈60f1/n=3.07≈3 n0=60f1/p=1000r /min s = (n0-n)×100% /n0
= 2.5%
7-29
§7.3 三相异步电动机的电路分析
u1 、i 1 ：三相电源电压、电流。
i 2 ：转子电流。 N1 、N2 ：定子、 转子每相绕组匝数。
f 2 ：转子感应电动势的频率 N2 f2
：转子线圈匝数 : 取决于转子和旋转磁场的相对速度
pn0 f1 60
n0 n n0 n n0 f2 p p sf1 60 n0 60
I2
E2 R X
2 2 2 2 2 2
R1
sE20 R ( sX 20 )
2
u1
i1 e 1 + e 1 +
解：空气隙变大，磁通无法经转子铁心闭合，磁 路磁阻 Rm 增大，磁通势 F 增大，电流增大，严重 的会烧毁。 U ≈ 4.44fNΦm IN Φ R
m
2、额定频率为60Hz的电动机接在50Hz的电源上 会发生何现象？ 解：n0 =60f1/p，n0、n会降低，由U1 ≈ 4.44f1N1Φm， IN Φ Rm ，知： f1↓ ， Φm↑ ， P△Fe↑ ， I↑ ，电动机 发热。
第七章 交流电动机
7-1
第七章 交流电动机
7.1 三相异步电动机的构造 7.2 三相异步电动机的转动原理 7.3 三相异步电动机的电路分析 7.4 三相异步电动机的转矩与机械特性 7.5 三相异步电动机的起动 7.6 三相异步电动机的调速 7.7 三相异步电动机的制动 7.8 三相异步电动机的铭牌数据 7.9 三相异步电动机的选择 7.11 单相异步电动机
闭合导线产生电流 i
通电导线在磁场中受力
（左手定则）
7-14
F Bl i
n0 F
N
n
e i
S
1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致 结论： 2. 线圈比磁场转得慢
n n0
异步
7-15
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
V2 U1
W2
n0
V1
i1 I m sin t
Im
i1 i 2 i 3
t
7-24
三相异步电动机的同步转速
60 f n0 (转/分） p
同步转速 n0 ( f = 50Hz ) 3000 转/分 1500 转/分 1000 转/分
7-25
极对数 p=1 p=2 p=3
每个电流周期 磁场转过的空间角度
3600 1800 1200
N
F n0 n
TN单位：牛顿•米（N •m）
7-42
二、最大转矩 Tmax ： 电机带动最大负载的能力。 n 0 如果 TL > Tmax电机将会 因带不动负载而停转。
n
T
sR2 2 TK 2 U1 2 R2 ( sX 20 )
由
与R2 无关
2 1
Tmax
T 0 s
Tmax
1 KU 2 X 20
7-38
三相电动机的机械特性
前提：R2 X20 U1一定时 机械特性：T = f (s)，n = f (T)。
根据转矩公式:
sR2 2 TK 2 U 1 R2 ( sX 20 ) 2
T
特 性 曲 线
n
n0
T
0 1
s
7-39
电动机的自适应负载能力
电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整， 这种能力称为自适应负载能力。 常用特
F
S
电动机的转动原理
7-26
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 n = n0
提示：如果
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 无转矩
7-27
转差率 (s) 的概念
转差率：可表示电动机转速与同步转速相差程度。即：
不管转子转速如何变化，转子旋转磁场和定子 旋转磁场按同一大小方向旋转。
P257:7.4.9
7-36
§7.4 三相异步电动机的转矩与机械特性
电磁转矩 T：转子中各载流导体在旋转磁场的作
用下，受到电磁力所形成的转矩之 总和。
T K T Φm I 2 cos 2
常数 每极磁通 转子电流 转子电路 的 cos 2
i2 I m sin t 120
i3 I m sin t 240
W1 U2
i1
i2
i3
Im
t
7-16
()电流入
i1
i3
W1
U1
i1
i2
i3
W2 U2 V2 V1
Im
t
i2
U1
V2
N
W2
t 0
合成磁场方向：
W1 V1
向下
7-17
S
U2
i1
同理分析可得其 它电流角度下的 磁场方向：
t
W2
V2
极对数
p2
7-23
极对数和转速的关系
U1
V2 '
W2 '
V2 ' V1
U2 W1
U1
W1 '
U2' V1 '
N
30
W1 '
C S'
W2 '
NZ
V1
n0
S
S
N
U1 '
U2'
V1 '
U2
ZN '
C S
W1
U1 '
W2
V2
t 0
W2
V2
t 60
60 f n0 (转/分） p
7-43
过载系数： λ= Tmax / TN 通常三相异步机的过载系数为：λ= 1.8 ~ 2.2 注意：
7-19
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°。则 同步转速（旋转磁场的速度）为：
Im
i1
i2
i3
t
n0 60 f (转/分）
n0
V2 W1
N
60
U1 W
N
2
U1
W2 V1
V2 W1 S
V2 W1
S
U1
W2 V1
S
V1 U2
N
U2
U2
7-20
极对数（p）的概念
i1
i3
u1
R1
设：
Φmsin1t
i1 e 1 + e 1 +
+e 2 + e 2 -
i2
R2
则： u1
N1Φm1cos1t
pn0 f1 60
7-31
U1m N1Φm1 N1Φm 2 f1
E1 U1 4.44 f1 N1Φm
同理得转子边： E2 4.44 f 2 N 2Φm
n0 n s 100 % n 0
异步电机运行中: 电动机起动瞬间:
s 1 ~ 9%
7-28
（转差率最大） n 0, s 1
例：已知：一台三相异步电动机的额定转
速 n = 975r/min，电源频率 f1 = 50Hz。 试求：电动机极对数，额定负载时转差率。
异 步 电 动 机
将转子插入定子中间，装上轴承，用端盖把转子支撑 起来，装上风扇与风罩，就组成三相交流异步电动机。
异 步 电 动 机 散 热
§7.2 三相异步电动机的转动原理
磁极旋转 导线切割磁力线
磁铁
产生感应电动势
N
e Bl v
磁感应强度
n0 F
（右手定则）
n
e i
S
闭合线圈
导线长
切割速度
I2
E2 R X
2 2 2 2
sE20
2 R2 ( sX 20 ) 2
I 2 , cos2 I2
起动瞬间I2 大，转子的 功率因数小
cos2
0
cos 2 R2 R X
2 2 2 2
1
R2
2 R2 ( sX 20 ) 2
s
7-34
课堂练习
1、若将电动机转子抽掉，给定子加额定电压，会 产生何后果？
U1
V2 U1
N
W2
W2 U2 V2 W1 V1
W1
V1
S
U2
i2
此接法下，合成磁（p）的改变
若将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内， 则形成的磁场是两对磁极：p=2。
i1
U1 U2 U1' W2 ' U ' 2
i3
i2
W1' V2' V2 W2 V1' W1
磁通经定、转 子铁心闭合 N2
e1 、 e2：主磁通产
生的感应电动势。
u1
i1 R1 N 1 e1 + -
e 1
e 1、 e 2 ：漏磁通
产生的感应电动势。
+
+e 2 + e 2 -
i2
R2
每相定、转子电路
7-30
定子
u1 i1R1 e1 e 1 d e1 N1 dt
TL n s I 2 T n0 直至新的平衡。此过程中，I 2 时， I1 电源提供的功率自动