交流感应电动机

iA
iC C iB
A
ZX Y B
A
Y
Z
N
C
B
XS
此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。
即： p 1
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
A
X A'
Z' X'
iC
C' Y' Y C Z B'
B
iB
Y' A Z'
C'
B
X'
X
B'
C
Z A' Y
交流感应电机的控制技术
直接启动
降压启动
Y-△ 降压起动
Y-△ 降压起动
Y-△ 降压起动
Y-△ 降压起动
Y-△ 降压起动
Y-△ 降压起动
自耦变压器降压起动
自耦变压器降压起动
自耦变压器降压起动
自耦变压器降压起动
自耦变压器降压起动
感应电动机的制动
能耗制动
能耗制动
反接制动
变极调速
变极调速是通过改变异步电动机定子旋转磁场的磁极对数 来改变旋转磁场转速n1 ，从而改变电动机的转速，来实现调速 的。
变频调速
变频器 若实现变频调速就要有变频电源，变频电源是由变频器提供的。
交流感应电机的特点及应用
交流感应电动机具有以下性能特点： 1) 小型轻量化 2) 易实现转速超过10000r/min的高速旋转。 3) 高转速低转矩运行效率高。 4) 低速时有高转矩输出，以及具有较宽的速度调节范围。 5) 高可靠性。 6) 制造成本低。
p 1 p2 p3
360 180 120
3000 (转/分） 1500 (转/分） 1000 (转/分）
转差率 (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。即：
s


n0 n0
n
100%
电动Байду номын сангаас起动瞬间: n 0, s 1（转差率最大）
转差率是感应电动机的一个重要参数，正常运行时感应电 动机转子转速接近于同步转速，转差率身一般为0.01～0.05。
感应电动机的调速
变转差率调速
这种调速方式是在绕线型异步电动机的转子绕组中串联接入电阻，通 过改变转差率实现调速。
特点是：旋转磁场转速不变，但其改变了机械特性运行段斜率，转子 串入的电阻越大斜率越大（机械特性越软），随着负载转矩的增加， 转速下降就越快，但最大转矩不变。这种调速方法设备简单，可实现 连续调速，但在调速电阻上增加了能量损耗。
反接制动状态是指转子旋转方向和旋转磁场方向相反， 即转速n和同步转速n 1 反向的运转状态。
反接制动分为定子两相反接制动和转子反转的反接制 动(倒拉反接制动)。
定子两相反接的反接制动又称改变定子绕组电源相序 的反接制动
制动原理
在转子回路串制动电阻Rad串制动电阻Rad 的作用： ① 为限制过大的制动电流，减轻电动机的 发热； ② 可增加电动机的临界转差率，使电动机 制动瞬间产生较大的制动转矩。
交流感应电动机的应用
一般情况下，作为新能源汽车专用的电动机，由于安装条件是受限 制的，而且要求小型轻量化，因而电动机在10000r/min以上高速运转时， 大多采用一级齿轮减速器实现减速。此外由于振动等恶劣的工作环境， 电动机在低转速下需要高转矩，并且要求在较宽的速度范围内具有恒功 率输出特性，所以新能源汽车用交流感应电动机与一般工业用电动机不 同，在设计上采用了各种新技术、新方法。
ZA
C
X
YB
Z XY AB C
Y形
形
直流电机的工作原理
感应电动机工作原理
一、气隙旋转磁场
➢ 感应电动机定子绕组接通三相 交流电源产生旋转磁场。
➢ 三相定子绕组产生旋转磁场， 转子在旋转磁场作用下产生感 应电动势或电流。
➢ 实际的感应电动机中，转 子之所以转动，是由于旋 转磁场的作用。
极对数（P）的概念
反馈制动
➢ 转子转速大于旋转磁场转速
在采用变频器对异步电动机进行调速时，降低变频器的输出 频率使电动机处在减速过程中。在减速瞬间，旋转磁场的转速低 于电动机的实际转速，异步电动机便成为异步发电机，它将机械 负载和电动机所具有的机械能量反馈给变频器，并在电动机中产 生制动转矩，故称为发电反馈制动。
iA
A
XA
Z' 'X'
iC
C'
Z C
Y' B'
Y
B
iB
I m iA iB iC t
极对数 p 2
极对数和转速的关系
n0

60 f p
(转/分）
I m iA iB iC t
三相异步电动机的同步转速
n0

60 f p
(转/分）
每个电流周期
同步转速 n0
极对数 磁场转过的空间角度 ( f 50Hz)
交流感应电动机由于成本低、坚固耐用、速度范围宽等特点，适合 用于新能源汽车，目前采用交流感应电动机驱动系统的车辆主要有美国 通用公司的EV-1型电动汽车，福特公司生产的电动汽车以及为人所熟知 的特斯拉电动汽车等。
学习情境五
交流感应电机
交流感应电机 交流感应电机 交流感应电 交流感应电机 的基本结构 的工作原理 机的控制 的特点及应用
交流感应电机的基本结构
感应电动机基本结构
三相绕组有六个出线端，首端为：A 、B 、C 末端为：X、Y、Z可根据需要连成Y形或形。
A
ZX
C
Y B
Z XY AB C