交流电动机的工作原理及特性ppt课件
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第5章交流电动机的工作原理及特性
在定子每相绕组中也要感应出
电动势e1。
☞ 设定子和转子每相绕组的匝数分别为N1和N2，图
5.19所示是三相异步电动机的一相电路图。
☞ 旋转磁场的磁感应强度沿定子与转子间空气隙的 分布是近于按正弦规律分布的，因此，当其旋转 时，通过定子每相绕相的磁通也是随时间按正弦 规律变化的，即：
m sin t
转子电路的功率因数cosφ2、转子绕组的感抗X2。
☞ 旋转磁场在转子每相绕组中感应出的电动势为：
e2
N2
d
dt
其有效值为 ： E2 4.44 f2N2 4.44SfN2
式中，f2为转子电动势e2或转子电流i2相对于旋转
磁场的频率。
重点
☞ 因为旋转磁场和转子间的相对转速为 n0-n。
☞ 假设每相绕组只有一个线匝，分别嵌放在定子 内圆周的6个凹槽之中。现将三相绕组的末端X、 Y、Z相连，首端A、B、C接三相交流电源。且三相 绕组分别叫做A、B、C相绕组。如P.52图5.7所示。
定子绕组与转子绕组
转子绕组
A+
定子绕组
+Z Y
+B
CX
设：电流的流入端用 + 表示 电流的流出端用 • 表示
iB Im sin(
t 2 )
3
iC Im sin(
t 4 )
3
（1）t =0 时
☞ iA=0； ☞ iB为负，电流实际方向与正方向相反，即电流从
Y端流到B端； ☞ iC为正，电流实际方向与正方向一致，即电流从
C端流到Z端。
☞ 按右手螺旋法则确定三相电流产生的合成磁场， 如图5.9（a）箭头所示。
（2）J02-21-4，功率1.1kW，连接方法，电压 380V，电流6.27A，转速1410 r/min， 功率因数0.79。
电动势e1。
☞ 设定子和转子每相绕组的匝数分别为N1和N2，图
5.19所示是三相异步电动机的一相电路图。
☞ 旋转磁场的磁感应强度沿定子与转子间空气隙的 分布是近于按正弦规律分布的，因此，当其旋转 时，通过定子每相绕相的磁通也是随时间按正弦 规律变化的，即：
m sin t
转子电路的功率因数cosφ2、转子绕组的感抗X2。
☞ 旋转磁场在转子每相绕组中感应出的电动势为：
e2
N2
d
dt
其有效值为 ： E2 4.44 f2N2 4.44SfN2
式中，f2为转子电动势e2或转子电流i2相对于旋转
磁场的频率。
重点
☞ 因为旋转磁场和转子间的相对转速为 n0-n。
☞ 假设每相绕组只有一个线匝，分别嵌放在定子 内圆周的6个凹槽之中。现将三相绕组的末端X、 Y、Z相连，首端A、B、C接三相交流电源。且三相 绕组分别叫做A、B、C相绕组。如P.52图5.7所示。
定子绕组与转子绕组
转子绕组
A+
定子绕组
+Z Y
+B
CX
设：电流的流入端用 + 表示 电流的流出端用 • 表示
iB Im sin(
t 2 )
3
iC Im sin(
t 4 )
3
（1）t =0 时
☞ iA=0； ☞ iB为负，电流实际方向与正方向相反，即电流从
Y端流到B端； ☞ iC为正，电流实际方向与正方向一致，即电流从
C端流到Z端。
☞ 按右手螺旋法则确定三相电流产生的合成磁场， 如图5.9（a）箭头所示。
（2）J02-21-4，功率1.1kW，连接方法，电压 380V，电流6.27A，转速1410 r/min， 功率因数0.79。
交流电动机(图解说明)
电动机的分类：
电动机
交流电动机
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
鼠笼式交流异步电动机授课内容： 基本结构、工作原理、 机械特性、控制方法
§8.1 三相异步电动机的构造
定子绕组
三相定子绕组：产生旋转 磁场。
转子：在旋转磁场作用下，
（三相）
A
Y
定子
Z
产生感应电动势或
电流。
f2
n0 60
n
P
n0 n0
n
n0 60
P
Sf1
§8.4 三相异步电动机的转矩与机械特性
8.4.1 转矩公式 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距之总和。
T KTΦmI2 cos2
常数 每极磁通
转子电流
转子电路的
cos2
I2
其中
E2
R22
X
2 2
SE20 R22 (SX 20 )2
U2
分析规定： 电流 I 为正时，从首端流入、末端流出； 电流 I 为负时，从首端流出、末端流入。
旋转磁场的连续观察
S N
S
U1
N
V2 W2
W1 V1
U2
S
N
2、旋转磁场的旋转方向
旋转方向：取决于三相电流的相序。
iA iB iC
iA iC
Im
Im
t
iB t
n0
n0
改变电机的旋转方向的方法：改变相序（换接其中两相）
( 3 ) 起动转矩 Tst：
电机起动时的转矩。
n
n
T
K
R22
交流电动机的工作原理及特性
交流电动机的工作原理及特性一、工作原理：交流电动机的工作原理基于法拉第电磁感应定律和洛伦兹力定律。
当直流电通过一对线圈时，该线圈产生一个恒定的磁场，而根据法拉第电磁感应定律，当有导体运动在磁场中时，导体内部会产生电动势。
利用这一原理，交流电动机在电动机定子内放置线圈，称为“定子绕组”，同时在电动机转子上绕上线圈，称为“转子绕组”。
1.启动阶段：当电流通过定子绕组时，该绕组产生一个旋转磁场，引起转子绕组中的电流。
由于转子上的线圈与定子绕组的磁场互相作用，形成转子上的电磁力，从而使转子开始转动。
2.运行阶段：一旦转子开始旋转，电动机将进入运行阶段。
在这个阶段，定子绕组的磁场将持续转动，而转子绕组的电流将继续随着旋转的磁场作用毛糙转子旋转。
由于交流电流的不断变化，电动机将保持连续的旋转运动。
3.停止阶段：当电源关闭时，定子绕组的电流将停止，并且定子的磁场也会逐渐消失。
由于缺乏动力，转子将停止旋转。
二、特性：1.转速控制范围广：对于交流电动机而言，可以通过调整电源的频率来实现转速的控制。
通过改变电源的频率，可以改变旋转磁场的频率，从而调整电动机的转速。
这使得交流电动机在许多应用中具有灵活的转速控制能力。
2.启动和停止平稳：交流电动机的启动和停止过程非常平稳。
相比之下，直流电动机的启动和停止过程可能会产生较大的冲击和震荡。
这使得交流电动机非常适合对运动平稳性要求较高的应用。
3.维护成本低：交流电动机的维护要求相对较低。
由于没有刷子和对电动机结构的摩擦，交流电动机的故障率较低。
此外，交流电动机没有需要定期更换的刷子，使得维护成本较低。
4.效率较高：交流电动机具有较高的效率。
交流电动机的功率因数通常大于0.9，而功率因数越高，电动机的效率越高。
这使得交流电动机在能量转换时具有更高的效率，降低能源消耗。
5.成本相对较低：与直流电动机相比，交流电动机的成本相对较低。
这是因为交流电动机的设计和制造过程相对简单，没有直流电动机复杂的结构和零部件。
第四章 交流电动机调速控制系统
r12
(X1
c1 X
' 20
)2
]
（4-8）
因 r12
(X1
c1
X
' 20
)
2
，近似得：
Mm
1 2c1
2f1[r1
m1PU12
(X1
c1 X
' 20
)]
（4-9）
2. 生产机械的转矩特性
摩擦类 特性曲线见图（a） 负载： ，位于1、3象限。
生产机械
恒转矩负载：它的负载转矩是一 个恒值，不随转速 而改变。
——定子极对数
（4-3）
4)．传给转子的功率（又称电磁功率）与机械功率、转子铜耗之间有如下
关系式 ： PMX PM PM 2 (1 S)PM
（4-4）
式中：
PM ——传给转子的功率（又称电磁功率）
PMX ——机械功率
PM 2 ——转子铜耗
5)．电机的平均转矩为：
M CP
PMX
M0 Mn 否则电机无法进入正常运转工作区。
交流机的起动电流一般为额定电流的4~6倍 ,起动时 一般要考虑以下几个问题：
图4-7 机械特性曲线
1. 应有足够大的起动力矩和适当的机械特性曲线。 2. 尽可能小的起动电流。 3．起动的操作应尽可能简单、经济。 4．起动过程中的功率损耗应尽可能小。
普通交流电机在起动过程中为了限制起动电流，常用的起动方法有三种。即：
图6-1的等效电路，经化简后得到能耗制动的等效电路如图4-10所示。
图4-10 能耗制动的等效电路
图中：
•
I1 ——直流励磁电流的等效交流电流
电机的工作原理及特性通用课件
技术特点
开关磁阻电机具有结构简单、可靠性高、调速性能好等优点，广泛应用于电动车、空调、 洗衣机等领域。
电机控制的数字化技术
01
电机控制的数字化技术概述
数字化技术是指利用数字信号对电机进行控制，实现电机的精确控制和
高效运行。
02 03
工作原理
数字化控制器通过采集电机的运行状态和输入信号，经过处理后输出控 制信号，驱动电机运行。数字化控制器具有高速运算能力和高可靠性， 可以实现电机的精确控制和高效运行。
要点三
技术特点
节能技术可以提高电机的运行效率和 能效比，降低能耗和排放，对于实现 节能减排和可持续发展具有重要意义 。
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
详细描述
电机（英文为Motor）是一种将电能转换为机械能的装置， 通过磁场和电流的作用产生旋转或直线运动。根据工作原理 和应用场景的不同，电机可以分为直流电机、交流电机、步 进电机、伺服电机等。
电机在工业中的应用
总结词
电机是工业自动化和智能制造的核心部件之一，广泛应用于各种设备和生产线中，如机床、包装机械、纺织机械 等。
详细描述
在工业自动化和智能制造领域，电机作为驱动源，是实现设备和生产线自动化、智能化的关键部件之一。各种设 备和生产线中，如机床、包装机械、纺织机械等，都需要用到电机来驱动相关部件进行工作。电机的性能和稳定 性直接影响到整个设备和生产线的性能和效率。
电机的历史与发展
总结词
电机的发展经历了从直流电机到交流电机、从传统电机到智能电机的过程，其发展历程 与科技进步紧密相关。
伺服电机具有较高的启动和调速性能，以及较高的定位精度和可靠性， 适用于需要精确控制速度、位置和角度的场合。
开关磁阻电机具有结构简单、可靠性高、调速性能好等优点，广泛应用于电动车、空调、 洗衣机等领域。
电机控制的数字化技术
01
电机控制的数字化技术概述
数字化技术是指利用数字信号对电机进行控制，实现电机的精确控制和
高效运行。
02 03
工作原理
数字化控制器通过采集电机的运行状态和输入信号，经过处理后输出控 制信号，驱动电机运行。数字化控制器具有高速运算能力和高可靠性， 可以实现电机的精确控制和高效运行。
要点三
技术特点
节能技术可以提高电机的运行效率和 能效比，降低能耗和排放，对于实现 节能减排和可持续发展具有重要意义 。
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
详细描述
电机（英文为Motor）是一种将电能转换为机械能的装置， 通过磁场和电流的作用产生旋转或直线运动。根据工作原理 和应用场景的不同，电机可以分为直流电机、交流电机、步 进电机、伺服电机等。
电机在工业中的应用
总结词
电机是工业自动化和智能制造的核心部件之一，广泛应用于各种设备和生产线中，如机床、包装机械、纺织机械 等。
详细描述
在工业自动化和智能制造领域，电机作为驱动源，是实现设备和生产线自动化、智能化的关键部件之一。各种设 备和生产线中，如机床、包装机械、纺织机械等，都需要用到电机来驱动相关部件进行工作。电机的性能和稳定 性直接影响到整个设备和生产线的性能和效率。
电机的历史与发展
总结词
电机的发展经历了从直流电机到交流电机、从传统电机到智能电机的过程，其发展历程 与科技进步紧密相关。
伺服电机具有较高的启动和调速性能，以及较高的定位精度和可靠性， 适用于需要精确控制速度、位置和角度的场合。
哈尔滨工业大学交流电动机课程PPT课件
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iA
iC C iB
A
ZX Y B
Y
参考方向：绕组
始端到末端的方
向
C
iA Im
A
NZ
B
S
X
iB iC
t
合成磁场方向：
向下
t 0 18 返回
同理分析，可得
Im
其它电流角度下
的磁场方向
n 0 60
A
Y
Z
N
CS
B
X
t60
iA iB iC
t
n0
A
Y
Z
C
B
X
t 120 19 返回
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。
A
C'
N •B
X A'
•
Z' X'
X' S
iC
C' Y' Y Z B'
C
B' B
•
N
•
SX
C
iB
Z
A'
Y
即：P=2
23
返回
4. 旋转磁场的转速
旋转磁场的转速决定于磁场的极数，在一对极的
情况下，当电流交变一次时，磁场恰好在空间旋转了
一周。
I m iA iB iC
t
Hale Waihona Puke N0=60f（转/分）A Y NZ
C
第8章 交流电动机
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目录
8.1 三相异步电动机的构造 8.2 工作原理 8.3 三相异步电动机的电路分析 8.4 转矩与机械特性 8.5 三相异步电动机的使用 8.6 铭牌数据 8.7 单相异步电动机
《电机学完整》课件
直流电机控制精度高，响应速度快，适用于需要精确控制速度的场合。
直流电机控制精度高，响应速度快，因此适用于需要精确控制速度的场合，如数控机床、机器人等。同时，直流电机也具有较好的过载能力和启动性能。
总结词
通过改变交流电机的输入电源频率、电压或相位，实现对交流电机启动、制动、调速的目的。
总结词
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，适用于大规模生产和应用。
交流电机是指输入交流电能，输出机械能的电机。
根据工作原理的不同，交流电机可以分为异步电机和同步电机两大类。
交流电机具有结构简单、维护方便、可靠性高等优点，因此在电力、冶金、化工等领域得到广泛应用。
电机的运行原理
直流电机的基本结构
01
直流电机由定子和转子组成，定子包括主磁极和励磁绕组，转子包括电枢绕组和换向器。
专业保养
可能是电源问题、电机内部故障或负载过大。需要检查电源、电机和负载情况，找出具体原因并解决。
启动困难
可能是电机过载、通风不良或润滑不足。需要检查电机的运行状态、通风情况以及润滑情况，找出具体原因并解决。
过热
可能是电机内部有故障、轴承损坏或机械不平衡作原理
02
当直流电流通过励磁绕组时，主磁极产生磁场；当电枢绕组中有电流通过时，受到磁场的作用而产生电磁转矩，从而使转子转动。
直流电机的调速与控制
03
通过改变输入到电枢绕组的电流大小或方向，可以调节直流电机的转速或转向。
交流电机分为异步电机和同步电机，异步电机主要由定子和转子组成，同步电机还包括励磁绕组和集电环。
详细描述
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，因此在大规模生产和应用中得到广泛应用。同时，交流电机也具有较高的效率和可靠性。
直流电机控制精度高，响应速度快，因此适用于需要精确控制速度的场合，如数控机床、机器人等。同时，直流电机也具有较好的过载能力和启动性能。
总结词
通过改变交流电机的输入电源频率、电压或相位，实现对交流电机启动、制动、调速的目的。
总结词
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，适用于大规模生产和应用。
交流电机是指输入交流电能，输出机械能的电机。
根据工作原理的不同，交流电机可以分为异步电机和同步电机两大类。
交流电机具有结构简单、维护方便、可靠性高等优点，因此在电力、冶金、化工等领域得到广泛应用。
电机的运行原理
直流电机的基本结构
01
直流电机由定子和转子组成，定子包括主磁极和励磁绕组，转子包括电枢绕组和换向器。
专业保养
可能是电源问题、电机内部故障或负载过大。需要检查电源、电机和负载情况，找出具体原因并解决。
启动困难
可能是电机过载、通风不良或润滑不足。需要检查电机的运行状态、通风情况以及润滑情况，找出具体原因并解决。
过热
可能是电机内部有故障、轴承损坏或机械不平衡作原理
02
当直流电流通过励磁绕组时，主磁极产生磁场；当电枢绕组中有电流通过时，受到磁场的作用而产生电磁转矩，从而使转子转动。
直流电机的调速与控制
03
通过改变输入到电枢绕组的电流大小或方向，可以调节直流电机的转速或转向。
交流电机分为异步电机和同步电机，异步电机主要由定子和转子组成，同步电机还包括励磁绕组和集电环。
详细描述
交流电机结构简单、价格便宜、维护方便，因此在大规模生产和应用中得到广泛应用。同时，交流电机也具有较高的效率和可靠性。
项目三 交流电机类型及其控制技术
第四节 三相异步感应电动机的转矩与功率的关系
从定子输入到转子的功率（kw）
Pm
2 n0T
60
式中， T 为旋转磁场作用于转子导体所产生的转矩； n0 为旋转磁场的同步
转速。
当转子的转速为 n（r/min）时，转子产生的总机械功率（包括有用功率和损
耗的功率）（W）
2 nT
Pm 60
式中，n 为电动机转子转速。
2)制动运转状态。三相异步感应电动机的三种制动运转状态：反馈制动、反 接制动和能耗制动。一般情况下，电动汽车利用反馈制动回收能量可以达到车辆 所消耗能量的10%～15%,这对与电动汽车的节能有重要意义。
在反馈制动状态，感应电动机被电动车带动，并将一部分惯 性能量转换为转子钢耗，而大部分通过进入定子。除去定子铜 耗与铁耗后，电能反馈到电流转换器被转换并储存到动力电池 中，因此又称为发电制动。由于Te为负，s<0，所以反馈制动状 态的机械特性是电动状态机械特性向第三象限的延伸。
下降，如图 3-13 所示。
图 3-13 功率因数特性
(5)效率特性 效率特性η = f2(P2)。根据η = P2/ P1，P2 =0，η =0。P2 增加，η 提高，当 P2 增加到某一临界值时, η 又下降。这是因为铜损与电流有关，与电流平方成正比， 如图 3-14 所示。
图 3-14 效率特性
三相异步电动机根据其转子结构的不同又可分鼠笼式和绕线式两大类，其中鼠笼 式应用最为广泛。
交流异步电机具有以下的特点。交流异步电动机具有结构简单、坚固耐用、价格 便宜、工作可靠、效率较高、无需保养等特点，特别是采用鼠笼式转子时，交流电 动机具有其他电动机不可比拟的优点，随着电子调速技术的发展，已成为电力拖动 选择的主要机型。
交流电机结构及原理
负载特性：交流电机的负载特性是指电机在负载变化时其输出特性的变化情况。
负载类型：交流电机的负载类型包括恒转矩负载、恒功率负载和变转矩负载。
负载变化：交流电机的负载变化会影响电机的输出特性如转速、转矩、功率等。
负载特性曲线：交流电机的负载特性可以通过负载特性曲线来表示该曲线描述了电机在不同 负载条件下的输出特性。
交流电机的调速范围广可 以实现无级调速
交流电机的调速性能好可 以实现平滑调速
交流电机的调速效率高可 以实现高效调速
交流电机的调速稳定性好 可以实现稳定调速
PRT SIX
交流电机在工业自动化中广泛应用 于各种机械设备如传送带、泵和压 缩机等。
交流电机具有高效、可靠和稳定的 性能能够保证工业自动化设备的长 期稳定运行。
鼠笼式电机：结构简单成本低维护方便适用于低速、大扭矩场 合
绕线式电机：结构复杂成本高维护困难适用于高速、小扭矩场 合
鼠笼式电机：转子为笼型结构定子为绕组结构转子与定子之间 存在间隙
绕线式电机：转子为绕组结构定子为笼型结构转子与定子之间 存在间隙
鼠笼式电机：转子与定子之间存在电磁感应产生旋转磁场带动 转子旋转
交流电机工作原理： 通过交流电产生旋 转磁场带动电机转 子旋转
交流电机结构：定 子、转子、绕组、 磁铁等
交流电机控制：通 过控制电流频率和 相位来控制电机转 速和转矩
转矩的产生：由定子绕组产生的旋转磁场与转子绕组相互作用产生 转矩的传输：通过定子与转子之间的气隙传递到转子 转矩的大小：与定子绕组电流、转子绕组电流、气隙大小等因素有关 转矩的方向：与定子绕组电流、转子绕组电流、气隙大小等因素有关
轨道交通：交流电机广泛应用于地铁、轻轨、高铁等轨道交通领域提供动力和牵引力。
《电机学课件》PPT课件
• 难点：电磁关系，磁动势，旋转磁场。
• 使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》，中国电力出版社
• 参考书：汪国梁主编《电机学》
05.12.2020
.
12
《电机学》（二）课程简介
• 课程名称： 中文名称：电机学（二） • 英文名称：Electrical Machinery （Part 2） • 教学对象：电气工程类专业、本科 • 课程定位：《电机学》是本专业的一门主要技
• 使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》，中国电力出版社
•
Stephen J.Chapman, Electric Machinery
Fundamentals, McGRAW-HILL International
Editions
• 参考书：汪国梁主编《电机学》 返回
05.12.2020
.
15
变压器图片、图形、动画
变压器的空载运行 变压器运行特性 三绕组变压器 三绕组变压器向量图 变压器外特性 TR三次谐波磁通路径 YYN变压器组中性点浮动 三相变压器组铁芯磁通波形 相量图
变压器参数测定 变压器暂态运行 自耦变压器 互感器 对称分量合成 变压器并联运行 T形电路 三相变压器
05.12.2020
术基础课，定位为：
* 电气工程的基础 * 电力系统的核心
• 课程特点：课程特点是概念多、理论性强，与 工程联系密切。
05.12.2020
.
13
《电机学》（二）课程简介
主要内容：本课程主要讲述：同步电机的结构， 工作原理、运行等到方面的内容。具体为：
❖同步电机的基本理论与运行特性 ❖同步发电机在大电网上运行 ❖同步发电机不对称运行 ❖同步发电机的突然短路。
• 使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》，中国电力出版社
• 参考书：汪国梁主编《电机学》
05.12.2020
.
12
《电机学》（二）课程简介
• 课程名称： 中文名称：电机学（二） • 英文名称：Electrical Machinery （Part 2） • 教学对象：电气工程类专业、本科 • 课程定位：《电机学》是本专业的一门主要技
• 使用教材：胡虔生、胡敏强、杜炎生合编《电 机学》，中国电力出版社
•
Stephen J.Chapman, Electric Machinery
Fundamentals, McGRAW-HILL International
Editions
• 参考书：汪国梁主编《电机学》 返回
05.12.2020
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变压器图片、图形、动画
变压器的空载运行 变压器运行特性 三绕组变压器 三绕组变压器向量图 变压器外特性 TR三次谐波磁通路径 YYN变压器组中性点浮动 三相变压器组铁芯磁通波形 相量图
变压器参数测定 变压器暂态运行 自耦变压器 互感器 对称分量合成 变压器并联运行 T形电路 三相变压器
05.12.2020
术基础课，定位为：
* 电气工程的基础 * 电力系统的核心
• 课程特点：课程特点是概念多、理论性强，与 工程联系密切。
05.12.2020
.
13
《电机学》（二）课程简介
主要内容：本课程主要讲述：同步电机的结构， 工作原理、运行等到方面的内容。具体为：
❖同步电机的基本理论与运行特性 ❖同步发电机在大电网上运行 ❖同步发电机不对称运行 ❖同步发电机的突然短路。
交流发电机的结构特点及其工作原理
交流发电机的结构特点及其工作原理1、发电机的结构特点P11C型发动机所配的发电机，是国内外汽车广泛使用的三相硅整流交流发电机。
通过8个二极管组成三级桥式全波整流电路(整流器)，将三相绕组中产生的交流电转变为直流电。
其结构如图所示。
把三相发电机各线圈的末端接在一起成为公共端点，又称为三相电源的中性点。
从中性点引出的线称为中线，从三个线圈始端引出的线称为相线。
这种连接方式称为星形接法。
2、整流原理交流发电机发出三相交流电，但汽车上的用电设备和蓄电池都是直流电。
整流器的功能是将交流电转变为直流电。
汽车交流发电机利用硅二极管的单向导电性能，用6只硅二极管组成三相桥式全波整流电路，把交流电转变为直流电。
8管极交流发电机在中性点增加了两个二极管，也称为中性点二极管，这样使发电机的三次谐波在中性点叠加，可将发电机的输出功率提高。
9管极的交流发电机增加了功率较小的激磁管，这样可以用简单的充电指示灯来表示发电机的工作情况，省去了结构相对复杂的继电器。
3、调节器作用发电机的发电量是随着发动机的转速变化而变化的。
当发电机的电压超过恒定值(如28V)时，就需要加以限制。
IC调节器，是将所有元件集成在一个半导体基片(集成电路)上，利用三级管开关电路的作用控制发电机的磁场，在发电机转速变化时保持其输出电压不变。
电压调节器是一负反馈控制，其在某一规定的高压下起作用，若电机电压高于规定值，则减少激磁电流以降低电机输出电压，限制发电机的输出电压不超出某一规定范围。
如：28V的发电机，控制在28±0.30V范围内。
低于上述控制值，调节器不起调节作用，只是磁场线圈通电线路中的一个导体。
集成电路调节器具有体积小、工作可靠、无须维护等特点，故被广泛使用。
4、汽车交流发电机的特性汽车交流发电机的工作特性是以转速为基准，表示发电机输出电流、电压经整流后与转速的关系。
以输出特性曲线来表示发电机的特性。
输出特性是指发电机输出电压保持衡定时（24V发电机规定为28V），发电机转速与输出电流的关系，通过它可以知道发电机在不同转速下输出功率的大小。
城轨列车牵引系统设备检修—认识交流牵引电动机结构和工作原理
爱岗业
04
问答题
2.简要说明交流牵引电动机的工作原理。
答：B车的受电弓从接触网上取得直流1500V的电流，经过车辆牵引逆变器 转换成三相交流电，输送给交流牵引电动机（三相异步电动机）定子上空 间位置相差120°的三相绕组，使定子三相绕组中有对称的三相电流流过， 从而在气隙中产生旋转磁场。转子绕组在这个旋转磁场中感应出电动势,转 子的感应电动势在自我闭合回路的转子绕组中产生电流。转子电流与旋转 磁场相互作用产生电磁力,形成使转子旋转的电磁转矩，爱转岗业轴通过联轴器和 齿轮箱把转矩传送给车辆转向架的车轴, 带动车轮滚动驱动列车运行。
爱岗业
答：结构名称如下：
1．排气扇 2. 联轴器
3.D端（传动端）轴承
13
4.转子 5.定子 6.端盖
轴承 8.转轴
9.风扇
7.N端（非传动端） 10.连接电缆盒
交流牵引电机的检修说课
教学目标
► 会判断牵引电机的常见故障 ► 对牵引电机常见故障的处理 ► 会牵引电机的日常检修 ► 积极思考，善于发现问题并解决问题 ► 善于合作，乐于助人
答：牵引电动机的拆卸过程如下： 1、分离两个半联轴节。 2、排空齿轮箱中的润滑油。 3、拆下齿轮箱吊杆下部连接螺栓，报废。将齿轮箱安全止挡销靠在齿轮箱安全挡销
上。 4、拆下齿轮箱吊杆上部连接螺栓，垫圈和螺母报废，吊杆待用。 5、将电机吊具套到行车上，在电机外壳顶部旋上4个吊环，用吊具套到吊环上，使行
05
●交流牵引电动机的工作原理
B车的受电弓从接触网上取得直流1500V的电流，经过车辆牵 引逆变器转换成三相交流电，输送给交流牵引电动机（三相异步 电动机）定子上空间位置相差120°的三相绕组，使定子三相绕组 中有对称的三相电流流过，从而在气隙中产生旋转磁场。转子绕 组在这个旋转磁场中感应出电动势,转子的感应电动势在自我闭合 回路的转子绕组中产生电流。转子电流与旋转磁场相互作用产生 电磁力,形成使转子旋转的电磁转矩，转轴通过联轴器和齿轮箱把 转矩传送给车辆转向架的车轴, 带动车轮滚动驱动列车运行。
04
问答题
2.简要说明交流牵引电动机的工作原理。
答：B车的受电弓从接触网上取得直流1500V的电流，经过车辆牵引逆变器 转换成三相交流电，输送给交流牵引电动机（三相异步电动机）定子上空 间位置相差120°的三相绕组，使定子三相绕组中有对称的三相电流流过， 从而在气隙中产生旋转磁场。转子绕组在这个旋转磁场中感应出电动势,转 子的感应电动势在自我闭合回路的转子绕组中产生电流。转子电流与旋转 磁场相互作用产生电磁力,形成使转子旋转的电磁转矩，爱转岗业轴通过联轴器和 齿轮箱把转矩传送给车辆转向架的车轴, 带动车轮滚动驱动列车运行。
爱岗业
答：结构名称如下：
1．排气扇 2. 联轴器
3.D端（传动端）轴承
13
4.转子 5.定子 6.端盖
轴承 8.转轴
9.风扇
7.N端（非传动端） 10.连接电缆盒
交流牵引电机的检修说课
教学目标
► 会判断牵引电机的常见故障 ► 对牵引电机常见故障的处理 ► 会牵引电机的日常检修 ► 积极思考，善于发现问题并解决问题 ► 善于合作，乐于助人
答：牵引电动机的拆卸过程如下： 1、分离两个半联轴节。 2、排空齿轮箱中的润滑油。 3、拆下齿轮箱吊杆下部连接螺栓，报废。将齿轮箱安全止挡销靠在齿轮箱安全挡销
上。 4、拆下齿轮箱吊杆上部连接螺栓，垫圈和螺母报废，吊杆待用。 5、将电机吊具套到行车上，在电机外壳顶部旋上4个吊环，用吊具套到吊环上，使行
05
●交流牵引电动机的工作原理
B车的受电弓从接触网上取得直流1500V的电流，经过车辆牵 引逆变器转换成三相交流电，输送给交流牵引电动机（三相异步 电动机）定子上空间位置相差120°的三相绕组，使定子三相绕组 中有对称的三相电流流过，从而在气隙中产生旋转磁场。转子绕 组在这个旋转磁场中感应出电动势,转子的感应电动势在自我闭合 回路的转子绕组中产生电流。转子电流与旋转磁场相互作用产生 电磁力,形成使转子旋转的电磁转矩，转轴通过联轴器和齿轮箱把 转矩传送给车辆转向架的车轴, 带动车轮滚动驱动列车运行。
《交流电动机 》课件
VS
详细描述
绿色环保电动机是指对环境影响较小的电 动机，主要通过采用环保材料、优化设计 、减少能源消耗等方式实现。同时，政府 对环保电动机的支持力度也在不断加大， 推动了绿色环保电动机的快速发展。未来 ，绿色环保电动机的应用将越来越广泛， 为环保事业和可持续发展做出贡献。
否正确。
运行中异常响声
检查电动机内部是否有异物， 检查轴承是否损坏，检查电动
机是否过载。
温升过高
检查电动机是否过载，检查电 源电压是否过高或过低，检查
散热是否良好。
振动过大
检查电动机安装基础是否牢固 ，检查电动机转子是否平衡， 检查电动机轴承是否损坏。
安全注意事项
01
02
03
04
在维护和检修前，必须先切断 电源，并挂上警示牌。
续作业。
泵站
交流电动机驱动水泵，实现泵站 的水力输送和调节。
包装机械
交流电动机驱动包装机械的各部 分，实现产品的自动包装。
电动车及混合动力车中的应用
电动汽车
交流电动机作为动力源之一，驱动电动汽车的行 驶。
混合动力车
交流电动机辅助内燃机，提高燃油效率和减少废 气排放。
充电桩
交流电动机驱动充电桩的充电枪，为电动汽车和 混合动力车提供充电服务。
旋转磁场与转子导体 相互作用，产生感应 电流。
02 交流电动机的结构
定子
定子是电动机的固定部分，主要由铁 芯和绕组组成。
绕组是电动机的电路部分，通常由铜 线绕制而成，通过电流产生磁场。
铁芯由硅钢片叠压而成，具有良好的 导磁性能。
转子
转子是电动机的旋转部分，主要 由铁芯和绕组组成。
铁芯同样由硅钢片叠压而成，与 定子铁芯相似。
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。
几种不同电动机运行原理及特点
电动机原理和特点的比较本文主要介绍了三种直流电机：普通直流电机、无刷电机、步进电机，两种交流电机：三相异步电动机、伺服电机的原理、特点及调速方法。
1、普通直流电机普通直流电机便是我们最熟悉的一种电动机，它的转子在内部，由线圈组成,定子则在外部，由永磁体组成。
在工作时，而把它的电刷A、B接在电压为U的直流电源上，电刷A是正电位，B是负电位，在N极范围内的导体ab中的电流是从a流向b,在S极范围内的导体Cd中的电流是从C流向d。
载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，因此,ab和Cd两导体都要受到电磁力的作用。
根据磁场方向和导体中的电流方向，利用电动机左手定则判断，ab 边受力的方向是向左，而Cd边则是向右。
由于磁场是均匀的，导体中流过的又是相同的电流，所以，ab边和Cd边所受电磁力的大小相等。
这样，线圈上就受到了电磁力的作用而按逆时针方向转动了。
当线圈转到磁极的中性面上时，线圈中的电流等于零，电磁力等于零，但是由于惯性的作用，线圈继续转动。
线圈转过半周之后，虽然ab与Cd的位置调换了，ab边转到S极范围内，Cd边转到N极范围内，但是，由于换向片和电刷的作用，转到N极下的Cd边中电流方向也变了，是从d流向c,在S极下的ab边中的电流则是从b流向a.因此，电磁力FdC的方向仍然不变，线圈仍然受力按逆时针方向转动。
可见，分别处在N、S极范围内的导体中的电流方向总是不变的，因此，线圈两个边的受力方向也不变，这样，线圈就可以按照受力方向不停的旋转了。
从以上的分析可以看到，要使线圈按照一定的方向旋转，关键问题是当导体从一个磁极范围内转到另一个异性磁极范围内时（也就是导体经过中性面后），导体中电流的方向也要同时改变。
换向器和电刷就是完成这个任务的装置。
当然,在实际的直流电动机中，也不只有一个线圈，而是有许多个线圈牢固地嵌在转子铁芯槽中，当导体中通过电流、在磁场中因受力而转动，就带动整个转子旋转。
直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供额定转矩的性能，但直流电机的优点也正是它的缺点，因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能，则电枢磁场与转子磁场须恒维持90°,这就要藉由碳刷及整流子。
§3.2 交流发电机工作原理及特性
2、空载特性 ——指发电机空载时，发电机的电压与转速之间的关系。 即 I 0 时，高而升高。 （2）判断低速充电性能的好坏。
3、外特性
——指发电机转速一定时，发电机的端电压与输出电流的关 系。即 n=常数时，U f ( I ) 的曲线。
注意点： （1）空载转速和满载转速是表示交流发电机性能的主要 指标，在产品使用说明书中有规定。 （2）交流发电机具有自身限制输出电流的能力，不需要 电流限制器。 • 限流保护原理： • （1）定子绕组的阻抗Z随转速升高而增大,内电压降增大 • Z= R2 X 2 L
• 感抗 XL=2π ƒ L • （2）电枢反应增强使磁场削弱，感应电动势下降
三、交流发电机电压调节器的型号
变形代号 设计序号 结构形式代号 电压等级代号
产品代号
产品代号——交流发电机调节器的产品代号有FT和FTD 两种，分别表示发电机调节器和电子式发电机调节器 （字母F、T、D分别为发、调、电的汉语拼音第一个字 母）
（2）电压等级代号——电压等级代号用一位阿拉伯数字 表示：1表示12V系统，2表示24V系统，6表示6V系统。 （3）结构形式代号——用一位阿拉伯数字表示 1-单联；2-双联；3-三联；4-晶体管；5-集成电路 （4）设计代号——按产品设计先后次序，用1～2位阿拉 伯数字表示。 （5）变形代号——用汉语拼音大写字母A、B、C……顺序 表示（不能用0和1）。 例如：FT126C表示12V的双联触点式调节器，第6次设计， 第3次变形。 FTD152表示12V集成电路调节器，第2次设计。
§3.2 交流发电机工作原理及特性
一、交流发电机的工作原理
1、发电原理 （a）在发电机内部有一个由发动机带动的转子（产生旋 转磁场）——励磁绕组通直流电，产生磁场使两块爪极磁 化，形成N、S极交错排列的六对磁极，随转子旋转，形 成旋转磁场 （b）磁场外有定子绕组, 绕组有3组线圈(3相绕组)，3相 绕组是对称的，彼此相隔120度 （c）当转子旋转时，旋转的磁场使固定的定子绕组切割 磁力线（或者说使定子绕组中通过的磁通量发生变化）而 产生感应电动势。
电机学-同步电机的基本知识和结构ppt课件
➢水轮发电机
转子
特点：转速低，转轴短粗，为凸极式转子。 作用：固定励磁绕组，产生励磁磁场。
定子
特点：固定定子绕组，由硅钢片叠成。 作用：感应电势，通过电流，实现机电能量转换。
同步电机的基本知识和结构
§7-4 同步电机的励磁方式
同步电机工作时必须供给励磁绕组直流电流，以便建立励磁磁场。 提供直流的电源及附属设备统称为励磁系统。获得励磁电流的方 法称为励磁方式。
励磁系统的形式很多，按照励磁系统和发电机的关系，可分为他 励式(separately excited)和自励式(self-excited)两类。
同步电机的基本知识和结构
§7-4 同步电机的励磁方式
一、他励式励磁系统 他励式励磁系统主要有下列几种。 1．直流励磁机励磁系统
if
If
L
Rf
A
K
～G V
同步电动机：PN是指轴上输出的有效机械功率，也用千瓦(kW) 或兆瓦(MW)来表示。对于同步调相机，则用线端的额定无功 功率来表示其容量。以千乏(kVAR)或兆乏(MVAR)为单位。
同步电机的基本知识和结构
§7-5 同步电机的额定值
➢额定电压UN 指在额定运行时电机定子三相线电压，单位为伏(V)或千伏(kV)。
Y
C
Y
C
A
.N
S
XA
n1
Z
B
Z
横截面图 凸极式
N
S
X
.n1
B
隐极式
同步电机的基本知识和结构
§7-2 同步电机的基本工作原理
➢同步发电机
作为发电机运行时，用一原动机拖动转
子旋转，转子励磁绕组中通入直流电，
Y
从而在气隙中产生一旋转的磁场，该磁
交流电动机的机械特性PPT教案
机械功率为
PMEC
m1 I 2 2
1 s
s
R2
0
电磁功率为
Pem
m1 I 2 2
R2 s
0
机械功率为负，说明电机从轴上输入机械功率；电磁功率为 正说明电机从电源输入电功率，并轴定子向转子传递功率。
而 PMEC
Pem
m1
I
2
2
s
s
1
R2
m1
I
2
2
R2 s
m1
I
2
2
R2
表明，轴上输入的机械功率转变成电功率后，连同定子传递给 转子的电磁功率一起消耗在转子回路电阻上，所反接制动的能 量损耗较大。
第16页/共33页
二、倒拉反转的反接制动 条件: 适用于绕线式异步电动机带位能性负载情况。 实现：在转子回路串联适当大电阻RB。
电机工作点由A→B →C，n=0，制动过 程开始，电机反转子 ，直到D点。在第四 象限才是制动状态。
由于电机反向旋转， n<0，所以s>1。
第17页/共33页
反接制动时，s>1，所以有
同理可以分析，正串Y-反串Y联结方式的变极调速属恒功率 调速。
第25页/共33页
四、变极调速时的机械特性 1. Y-YY联结方式
2. -YY联结方式 △
smYY smY TmYY 2TmY TstYY 2TstY
smYY sm
TmYY
2 3 Tm
2 TstYY 3 Tst
变极调速时,转速几乎是成倍变化的,调速的平滑性较差,但 具有较硬的机械特性,稳定性好, 可用于恒功率和恒转矩负载.
频率改变将影响磁路的饱和程度、励磁电流、功率因数、铁
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P N3U N IN coNs η N
额 额 额定 定 定效 频 功f率 率 率 NN 因co数 sN
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
控 制
一. 三相异步电动机的基本结构
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
的结构特点、工作原理、运行特性及启动方法。
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
重点
控 制
异步电动机的机械特性，它是基于异步电动机的工作原理 而推导出来的；特别是异步电动机的人为机械特性，因为 它是分析异步电动机启动、调速、制动工作状态的依据；
对异步电动机铭牌数据、额定值的含义要非常熟悉； 异步电动机直接启动和Y-△降压启动的条件和优缺点，
机子
旋转
② 绕线式：转子绕组为三相对称绕组，
部分
嵌放在转子铁心槽内。
转轴、轴承、风扇
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
控 制
一. 三相异步电动机的基本结构
定子绕组
转子
定子
三相绕线式 异步电动机
结构图
轴承
集电环
端盖 转子绕组
定子绕组 出线盒
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
.
目录 · 第五章
机 电 传
动
第五章 交流电动机的工作原理及特性
控 制
➢ 5.1 ➢ 5.2 ➢ 5.3 ➢ 5.4 ➢ 5.5 ➢ 5.6 ➢ 5.7 ➢ 5.8
三相异步电动机的结构和工作原理 三相异步电动机的定子电路和转子电路 三相异步电动机的转矩与机械特性 三相异步电动机的启动特性 三相异步电动机的调速特性 三相异步电动机的制动特性 单相异步电动机 同步电动机的工作原理、特点及应用
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
控
基本要求
制
①了解异步电动机的基本结构和旋转磁场的产生； ②掌握异步电动机的工作原理，机械特性，
以及启动、调速及制动的各种方法、特点与应用； ③学会用机械特性
的四个象限来分析异步电动机的运行状态； ④掌握单相异步电动机的工作原理和启动方法； ⑤了解同步电动机
n0决定于 电流的频率 f 电机的磁极对数 p
n0
60 f p
（r/min）
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
鼠笼式异步电动机
在机电传动控制系统中使用得最为广泛。
绕线式异步电动机
与鼠笼式相比，其转子结构稍复杂，价格稍贵，
一般用于要求起动电流小、起动转距大的场合。
交流电动机的优缺点:
结构简单，制造、使用和维护方便，
运行可靠，成本低，效率高。
但是，功率因数低、起动和调速性能差。
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
线绕式异步电动机转子串电阻的启动、调速和制动， 以及各种启动方法的应用场合； 异步电动机变频调速和变极对数调速的特性与优缺点。
难点
定子旋转磁场与转子运动的相对性。 电动机的制性
机 电
传
动
概述
控 制
交流电动机的类型:
三相鼠笼式 异步电动机
三相异步 三相特殊鼠笼式 三相双鼠笼式
机 电
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
控 制
一. 三相异步电动机的基本结构
定子 铁心
三相对称 圆形 交流绕组模型
定子冲片
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
控 制
一. 三相异步电动机的基本结构
定子绕组用绝缘的铜 （或铝）导线绕成， 嵌在定子槽内。
通常把定子三相绕组
的六根出线头都引出， Y形接法
根据实际使用的需要，
△形接法
可接成Y形或△形， 三相异步电动机的引出线
如图所示。
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
控 制
一. 三相异步电动机的基本结构
鼠笼型转子绕组
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
电动机 异步电动机
异步电动机
交
异步 电动机
流
三相绕线式 异步电动机
三相深槽式 异步电动机
电
单相异步电动机
三相高转差率
动 机
同步 单相同步电动机 电动机 三相同步电动机
鼠笼式 异步电动机
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
概述
控 制
交流电动机的用途:
交流电动机
在各行各业和日常生活等，都得到了广泛的应用。
机 电
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
控 制
一. 三相异步电动机的基本结构
绕线式转子绕组
形式与定子绕组
基本相同；
3个绕组的末端
连接在一起构成
星形连接；
3个始端连接在
3个铜滑环上；
绕线式异步电机 定子转子绕组接线方式
电刷引出线连接 起动调速变阻器。
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
目录 · 第五章
机 电 传
动
第五章 交流电动机的工作原理及特性
控 制
➢ 5.1 ➢ 5.2 ➢ 5.3 ➢ 5.4 ➢ 5.5 ➢ 5.6 ➢ 5.7 ➢ 5.8
三相异步电动机的结构和工作原理 三相异步电动机的定子电路和转子电路 三相异步电动机的转矩与机械特性 三相异步电动机的启动特性 三相异步电动机的调速特性 三相异步电动机的制动特性 单相异步电动机 同步电动机的工作原理、特点及应用
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
控 制
二. 三相异步电动机的工作原理
㈠ 旋转磁场的产生
在定子的三相对称绕组中通入三相对称交流电流，
可以产生在空间旋转的圆形合成磁场。
磁场旋转方向与电流相序一致。
电流相序为A-B-C时，磁场顺时针方向旋转；
电流相序为A-C-B时，磁场逆时针方向旋转。
旋转磁场的转速 n0称为同步转速：
控 制
一. 三相异步电动机的基本结构
铁心:由导磁性能很好的硅钢片叠成(导磁部分)。
三
定 子
静止
绕组:放在定子铁心内圆槽内(导电部分)。 机座:固定定子铁心及端盖。
相 异 步
部分 铁心:由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。 绕组: ① 鼠笼式：转子铁心的每个槽内
电
插入一根裸导条，
动转
形成一个多相对称短路绕组。
机 电
传
概述
三相异步电动机的额定值
动
控 制
额定电 UN(压 kV 或 V)
额定运行状态时加在 定子绕组上的线电压.
额定功PN率 (kW)
额定条件下转轴上 输出的机械功率.
额定电I流 N(A)
额定 额定转 nN(r速 /min)
运行时电动机的转速 在额定运行状态下流
入定子绕组的线电流. 额定值的关系：
额 额 额定 定 定效 频 功f率 率 率 NN 因co数 sN
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
控 制
一. 三相异步电动机的基本结构
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
的结构特点、工作原理、运行特性及启动方法。
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
重点
控 制
异步电动机的机械特性，它是基于异步电动机的工作原理 而推导出来的；特别是异步电动机的人为机械特性，因为 它是分析异步电动机启动、调速、制动工作状态的依据；
对异步电动机铭牌数据、额定值的含义要非常熟悉； 异步电动机直接启动和Y-△降压启动的条件和优缺点，
机子
旋转
② 绕线式：转子绕组为三相对称绕组，
部分
嵌放在转子铁心槽内。
转轴、轴承、风扇
.
第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
控 制
一. 三相异步电动机的基本结构
定子绕组
转子
定子
三相绕线式 异步电动机
结构图
轴承
集电环
端盖 转子绕组
定子绕组 出线盒
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第五章 交流电动机的工作原理及特性
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目录 · 第五章
机 电 传
动
第五章 交流电动机的工作原理及特性
控 制
➢ 5.1 ➢ 5.2 ➢ 5.3 ➢ 5.4 ➢ 5.5 ➢ 5.6 ➢ 5.7 ➢ 5.8
三相异步电动机的结构和工作原理 三相异步电动机的定子电路和转子电路 三相异步电动机的转矩与机械特性 三相异步电动机的启动特性 三相异步电动机的调速特性 三相异步电动机的制动特性 单相异步电动机 同步电动机的工作原理、特点及应用
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第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
控
基本要求
制
①了解异步电动机的基本结构和旋转磁场的产生； ②掌握异步电动机的工作原理，机械特性，
以及启动、调速及制动的各种方法、特点与应用； ③学会用机械特性
的四个象限来分析异步电动机的运行状态； ④掌握单相异步电动机的工作原理和启动方法； ⑤了解同步电动机
n0决定于 电流的频率 f 电机的磁极对数 p
n0
60 f p
（r/min）
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第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
鼠笼式异步电动机
在机电传动控制系统中使用得最为广泛。
绕线式异步电动机
与鼠笼式相比，其转子结构稍复杂，价格稍贵，
一般用于要求起动电流小、起动转距大的场合。
交流电动机的优缺点:
结构简单，制造、使用和维护方便，
运行可靠，成本低，效率高。
但是，功率因数低、起动和调速性能差。
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第五章 交流电动机的工作原理及特性
线绕式异步电动机转子串电阻的启动、调速和制动， 以及各种启动方法的应用场合； 异步电动机变频调速和变极对数调速的特性与优缺点。
难点
定子旋转磁场与转子运动的相对性。 电动机的制性
机 电
传
动
概述
控 制
交流电动机的类型:
三相鼠笼式 异步电动机
三相异步 三相特殊鼠笼式 三相双鼠笼式
机 电
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
控 制
一. 三相异步电动机的基本结构
定子 铁心
三相对称 圆形 交流绕组模型
定子冲片
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第五章 交流电动机的工作原理及特性
机 电
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
控 制
一. 三相异步电动机的基本结构
定子绕组用绝缘的铜 （或铝）导线绕成， 嵌在定子槽内。
通常把定子三相绕组
的六根出线头都引出， Y形接法
根据实际使用的需要，
△形接法
可接成Y形或△形， 三相异步电动机的引出线
如图所示。
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机 电
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动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
控 制
一. 三相异步电动机的基本结构
鼠笼型转子绕组
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第五章 交流电动机的工作原理及特性
电动机 异步电动机
异步电动机
交
异步 电动机
流
三相绕线式 异步电动机
三相深槽式 异步电动机
电
单相异步电动机
三相高转差率
动 机
同步 单相同步电动机 电动机 三相同步电动机
鼠笼式 异步电动机
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概述
控 制
交流电动机的用途:
交流电动机
在各行各业和日常生活等，都得到了广泛的应用。
机 电
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动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
控 制
一. 三相异步电动机的基本结构
绕线式转子绕组
形式与定子绕组
基本相同；
3个绕组的末端
连接在一起构成
星形连接；
3个始端连接在
3个铜滑环上；
绕线式异步电机 定子转子绕组接线方式
电刷引出线连接 起动调速变阻器。
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机 电
目录 · 第五章
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动
第五章 交流电动机的工作原理及特性
控 制
➢ 5.1 ➢ 5.2 ➢ 5.3 ➢ 5.4 ➢ 5.5 ➢ 5.6 ➢ 5.7 ➢ 5.8
三相异步电动机的结构和工作原理 三相异步电动机的定子电路和转子电路 三相异步电动机的转矩与机械特性 三相异步电动机的启动特性 三相异步电动机的调速特性 三相异步电动机的制动特性 单相异步电动机 同步电动机的工作原理、特点及应用
传
动
5.1 三相异步电动机的结构和工作原理
控 制
二. 三相异步电动机的工作原理
㈠ 旋转磁场的产生
在定子的三相对称绕组中通入三相对称交流电流，
可以产生在空间旋转的圆形合成磁场。
磁场旋转方向与电流相序一致。
电流相序为A-B-C时，磁场顺时针方向旋转；
电流相序为A-C-B时，磁场逆时针方向旋转。
旋转磁场的转速 n0称为同步转速：
控 制
一. 三相异步电动机的基本结构
铁心:由导磁性能很好的硅钢片叠成(导磁部分)。
三
定 子
静止
绕组:放在定子铁心内圆槽内(导电部分)。 机座:固定定子铁心及端盖。
相 异 步
部分 铁心:由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。 绕组: ① 鼠笼式：转子铁心的每个槽内
电
插入一根裸导条，
动转
形成一个多相对称短路绕组。
机 电
传
概述
三相异步电动机的额定值
动
控 制
额定电 UN(压 kV 或 V)
额定运行状态时加在 定子绕组上的线电压.
额定功PN率 (kW)
额定条件下转轴上 输出的机械功率.
额定电I流 N(A)
额定 额定转 nN(r速 /min)
运行时电动机的转速 在额定运行状态下流
入定子绕组的线电流. 额定值的关系：