绕线转子感应电动机特点
绕线转子三相异步电动机原理
绕线转子三相异步电动机原理绕线转子三相异步电动机是一种常见的交流电动机，广泛应用于各种机械设备中。
本文将从电机的基本原理、转子结构、工作原理和应用领域等方面进行详细介绍。
一、电机的基本原理电动机是一种将电能转换为机械能的装置，其基本原理是利用电磁感应现象产生转矩。
电动机主要由定子和转子两部分组成，定子是由铁芯和绕组组成，绕组通电后产生磁场，转子则是由磁芯和绕组组成，绕组接通电源后在磁场作用下产生转矩。
二、转子结构绕线转子三相异步电动机的转子是由绕组和磁芯组成的，绕组通常采用铜线绕制而成。
绕组的数量和结构形式有多种，常见的有单层绕组和双层绕组，其中单层绕组又分为平面型和凸形型两种。
磁芯是由许多个硅钢片叠加而成，其作用是增强磁场，提高电机的效率。
三、工作原理绕线转子三相异步电动机的工作原理主要是利用旋转磁场产生转矩，其具体步骤如下：1.三相交流电源将电能供给到定子绕组上，形成旋转磁场。
2.旋转磁场作用下，转子中的绕组感应出电动势，产生电流。
3.电流在转子绕组中形成磁场，与定子磁场相互作用，产生转矩。
4.转子因受到转矩的作用而旋转，同时由于转子电流的存在，也会在转子上产生磁场。
5.转子磁场与定子磁场相互作用，形成新的旋转磁场，从而进一步增强转矩。
四、应用领域绕线转子三相异步电动机广泛应用于各种机械设备中，如风机、水泵、压缩机、输送机、机床等。
其主要优点是结构简单、可靠性高、效率高、运行平稳等。
同时，由于其输出功率范围广泛，可满足不同应用场合的需求。
总之，绕线转子三相异步电动机作为一种常见的交流电动机，其原理、结构和工作原理等方面均十分重要。
在实际应用中，需要结合具体情况进行选择和调整，以达到最佳的使用效果。
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。
绕线转子三相异步电动机原理
绕线转子三相异步电动机原理绕线转子三相异步电动机是电力工业中最常见的电动机之一，其使用范围广泛，包括工厂、矿山、交通运输等各个领域。
本文将介绍绕线转子三相异步电动机的基本原理、结构、工作原理、特性以及应用。
一、绕线转子三相异步电动机的基本原理绕线转子三相异步电动机是利用电磁感应原理工作的，其基本原理是通过电流在定子线圈中产生的磁场，使转子中的导体中感应出电动势，从而在导体中产生电流，进而在转子中产生磁场，从而使定子中的磁场旋转，从而产生转矩，带动负载旋转。
二、绕线转子三相异步电动机的结构绕线转子三相异步电动机由定子、转子、端盖、轴承、风扇等部分组成。
其中，定子和转子是电机的核心部分，定子由定子铁心、定子线圈、端盖等部分组成，转子由转子铁心、转子线圈、轴承等部分组成。
三、绕线转子三相异步电动机的工作原理绕线转子三相异步电动机的工作原理是利用电磁感应原理，当三相交流电通过定子线圈时，会在定子内产生一个旋转磁场，该旋转磁场与转子中的导体相互作用，从而感应出电动势，使导体中产生电流，进而在转子中产生磁场，从而使定子中的磁场旋转，从而产生转矩，带动负载旋转。
四、绕线转子三相异步电动机的特性1. 起动电流大：由于转子中感应出的电动势较小，因此启动时需要较大的电流才能产生足够的转矩，从而带动负载旋转。
2. 动态响应较慢：由于转子中感应出的电动势较小，因此当电机负载突然变化时，转子中的磁场需要一定时间才能跟随变化，从而产生足够的转矩，带动负载旋转。
3. 效率较低：由于转子中的电流是感应出来的，因此转子中的电阻较大，导致电机效率较低。
五、绕线转子三相异步电动机的应用绕线转子三相异步电动机广泛应用于各个领域，包括工厂、矿山、交通运输等。
在工厂中，它被广泛应用于机械加工、输送、起重等方面；在矿山中，它被广泛应用于采矿、运输等方面；在交通运输中，它被广泛应用于电动车、电动机车等方面。
绕线转子三相异步电动机是电力工业中最常见的电动机之一，其基本原理是利用电磁感应原理，通过电流在定子线圈中产生的磁场，使转子中的导体中感应出电动势，从而在导体中产生电流，进而在转子中产生磁场，从而使定子中的磁场旋转，从而产生转矩，带动负载旋转。
三相绕线式异步电动机各种运行状态下的机械特性
三相绕线式异步电动机各种运行状态下的机械特性原理简述机械特性是指其转速与转矩间的关系，一般表示为。
由于三相异步电动机的机械特性呈非线性关系，所以函数表达式以转速为自变量，转矩为因变量，写为更为方便。
又因转差率s也可以用来表征转速，而且用s表示的机械特性表达式更为简洁，所以对三相异步电动机一般用来表示机械特性，同时将作为横坐标，这样和原的图形是一致的。
一、三相异步电动机机械特性的表达式三相异步电动机机械特性的表达式一般有三种：1．物理表达式其中为异步电机的转矩常数；为每极磁通；为转子电流的折算值；为转子回路的功率因数。
2．参数表达式其中。
3．实用表达式其中为最大转矩，为发生最大转矩时的转差率。
三种表达式其应用场合各有不同，一般物理表达式适用于定性分析与及间的关系，参数表达式可以分析各参数变化对电动机运行性能的影响，而实用表达式最适合用于进行机械特性的工程计算。
二、三相异步电动机的机械特性1．固有机械特性固有机械特性是指异步电动机在额定电压、额定频率下，电动机按规定方法接线，定子及转子回路中不外接电阻（电抗或电容）时所获得的机械特性，如图15-1所示。
图15-1 三相异步电动机的固有机械特性下面对机械特性上反映其特点的几个特殊点进行分析：（1）起动点：其特点是：，，起动电流；（2）额定运行点：其特点是：，，；（3）同步速点：其特点是：，，，，点是电动状态与回馈制动的转折点；（4）最大转矩点：电动状态最大转矩点，其特点是：，；回馈制动最大转矩点，其特点是：，；由公式可以看出，。
2．人为机械特性由三相异步电动机机械特性的参数表达式可见，异步电动机的电磁转矩在某一转速下的数值，是由电源电压、频率、极对数及定转子电路的电阻、电抗、、、决定的。
因此人为的改变这些参数，就可得到不同的人为机械特性。
现介绍改变某些参数时人为机械特性的变化：（1）降低电压不变，不变，因为，，，所以降低电压时，、、均减小，其人为机械特性见图15-2。
电机学复习题
1、变压器空载运行时，空载电流就是励磁电流。
2、三相异步电动机的电气制动方法有能耗制动；反接制动和回馈制动。
3、同步发电机并网的条件是：（1）与电网电压大小、相位相同；（ 2）与电网频率相同；（3）与电网相序相同。
4、电流互感器副边绝对不允许短路，电压互感器副边绝对不允许开路。
5、感应电机做堵转试验时，转子电流的频率为定子电流频率。
6、串励直流电动机在电源反接时，电枢电流方向反向，磁通方向反向，转速 n的方向不变。
7、现代电力网中巨大的电能几乎全部由同步电机提供。
8、他励直流电动机的机械特性为硬特性，当电枢串电阻之后，机械特性将变软。
9、一台异步电动机接在恒频电源上运行，当电机转速下降时，定子电流频率将不变；（变低，不变，变高）转子电流频率将 _变高_（变低，不变，变高）；转子漏抗将变大 _（变小，不变，变大）。
10、单相绕组的磁动势是脉振磁动势；对称三相绕组的磁动势为旋转磁动势磁动势。
1.一台三相两极汽轮发电机: Q1=60,yI=5/6 τ, 采用60°相带双层叠绕组，该绕组的每极每相槽数q= Q/（2PM）=10 , 槽距角α= （P*360 °）/Q = 6 ° 电角度，线圈节距Y1= 25 槽。
2.一台三相变压器的额定电压U1N/U2N=10000/400V绕, 组为Y/Δ-11 接法，则其变比为14.43 。
3.交流电机采用分布绕组目的是改善磁动势波形和电动势波形。
4.变压器负载运行时，若负载增大，其铁损为不变，铜损为增大。
5.三相异步电动机拖动恒转矩负载从基频向下的变频调速时，为了保持磁通不变，应保持Ux/F1 为定值的条件。
6.三相异步电动机运行于转差率s=0.02 时，电磁功率为10kw，其转子铜损耗应为0.2 kw ，机械功率应为9.8 kw7.直流电机电枢绕组元件流过的电流是交流电流，流过正负电刷的电流是：直流电流。
8.频率为50Hz的二十四极交流电机，其旋转磁势的同步转速为250 r/min ，如果频率降为40Hz，同步转速为200 r/min 。
绕线式电动机的原理
绕线式电动机的原理
绕线式电动机是一种常见的电动机类型，它的工作原理基于两个基本原理：电磁感应和洛伦兹力。
1. 电磁感应原理：当通电导体置于磁场中时，会产生感应电动势。
绕线式电动机利用这个原理，通过绕组中的电流和磁场之间的相互作用来产生电动力。
2. 洛伦兹力原理：根据洛伦兹力定律，当电流通过导线时，导线会受到一个与电流方向和磁场方向垂直的力。
绕线式电动机利用这个原理，通过控制绕组中的电流和磁场之间的关系，使得绕组受到洛伦兹力，从而实现转动。
在绕线式电动机中，有一个固定的外部磁场，通常是由磁铁或电磁铁产生的。
绕线式电动机中有一个转子，其中包含绕组，当通电时绕组中会产生电流。
通过配置绕组和磁场，可以使电流和磁场之间产生力矩，从而使转子转动。
绕线式电动机通常包含多个绕组和多个磁极，以增加机械转矩和效率。
绕线式电动机的工作原理和设计与具体的类型和应用有关。
例如，直流绕线式电动机使用可逆的直流电流，通过换向器和刷子来改变电流方向，使得转子始终受到力矩作用。
交流绕线式电动机则通过更复杂的控制电路和技术来实现转动。
总的来说，绕线式电动机的原理是利用电磁感应和洛伦兹力来产生转动力矩，实现机械运动。
常用电动机类型及特点
电动机类型及特点一、同步电机与异步电机区别：〔均属交流电机〕结构：同步电机和异步电机的定子绕组是相同的,主要区别在于转子的结构. 同步电机的转子上有直流励磁绕组,所以需要外加励磁电源,通过滑环引入电流；而异步电机的转子是短路的绕组,靠电磁感应产生电流〔又称感应电机〕. 相比之下,同步电机较复杂,造价高.应用：同步电机大多用在大型发电机的场合.而异步电机那么几乎全用在电动机场合.同步电机效率较异步电机稍高,在2000KW以上的电动机选型时,一般要考虑是否选用同步电机.二、单相异步电动机与三相异步电动机：单项电动机：当单相正弦电流通过定子绕组时,电机就会产生一个交变磁场, 这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以又称这个磁场是交变脉动磁场.这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场,当转子静止时,这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩,使得合成转矩为零,所以电机无法旋转.当我们用外力使电动机向某一方向旋转时〔如顺时针方向旋转〕,这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小；转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大.这样平衡就打破了,转子所产生的总的电磁转矩将不再是零,转子将顺着推动方向旋转起来.通常根据电动机的起动和运行方式的特点,将单相异步电动机分为单相电阻起动异步电动机、单相电容起动异步电动机、单相电容运转异步电动机、单相电容起动和运转异步电动机、单相罩极式异步电动机五种.区别：三相异步电动机采用380V三相供电,单相电机是用220V的电源,而且都是小功率的,最大只有2.2KW .相比于同转速同功率的三相电机,单项电机的效率低、功率因数低、运行平稳性差、且体积大,本钱高,但由于单相电源方便,且调速方便,因此广泛用于电开工具、医疗器械、家用电器等.三、无刷直流电机1、无刷直流电机：无刷直流电机是永磁式同步电机的一种,而并不是真正的直流电机.无刷直流电机不使用机械的电刷装置,采用方波自控式永磁同步电机,以霍尔传感器取代碳刷换向器,以钕铁硼作为转子的永磁材料,性能上相较一般的传统直流电机有很大优势,是当今最理想的调速电机.直流无刷电机由电动机主体和驱动器组成,在电动机内装有位置传感器检测电动机转子的极性,驱动器由功率电子器件和集成电路等构成,其功能是：接受电动机的启动、停止、制动信号,以限制电动机的启动、停止和制动；接受位置传感器信号和正反转信号, 用来限制逆变桥各功率管的通断,产生连续转矩；接受速度指令和速度反应信号,用来限制和调整转速；提供保护和显示等等.特点：•全面替代直流电机调速、变频器+变频电机调速、异步电机+减速机调速；•具有传统直流电机的所有优点,同时又取消了碳刷、滑环结构；•可以低速大功率运行,可以省去减速机直接驱动大的负载；•体积小、重量轻、出力大；•转矩特性优异,中、低速转矩性能好,启动转矩大,启动电流小;•无级调速,调速范围广,过载水平强;•软启软停、制动特性好,可省去原有的机械制动或电磁制动装置；•效率高,电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗,消除了多级减速耗,综合节电率可达20%〜60%,仅节电一项一年收回购置本钱；•可靠性高,稳定性好,适应性强,维修与保养简单；•耐颠簸震动,噪音低,震动小,运转平滑,寿命长；•没有无线电干扰,不产生火花,特别适合爆炸性场所,有防爆型；•根据需要可选梯形波磁场电机和正旋波磁场电机.2、无刷直流电机与有刷直流电机直流无刷电机和直流电机是2个概念.虽然直流无刷电机名字带直流,实际上是不是直流电机.从分类上来看,直流电机是一类,而直流无刷电机那么属于同步电机. 〔1〕无刷电机的优点•无电刷、低干扰：没有了有刷电机运转时产生的电火花,极大减少了电火花对遥控无线电设备的干扰.•噪音低,运转顺畅：没有了电刷,运转时摩擦力大大减小,运行顺畅,发热量低,效率高,噪音低,对于模型运行稳定性是一个巨大的支持.•寿命长,低维护本钱：无刷电机的磨损主要是在轴承上,从机械角度看,无刷电机几乎是一种免维护的电动机了,必要的时候,只需做一些除尘维护即可.但有刷电机低速扭力性能优异、转矩大等性能特点是无刷电机不可替代的〔2〕从趋势上论,无刷减速电机可能取代有刷减速电机•适用范围：无刷电机通常被使用在限制要求比拟高,转速比拟高的设备上, 如航模,精密仪器仪表等对电机转速限制严格,转速到达很高的设备；通常动力设备使用的都是有刷电机,如吹风机,工厂的电动机,家用的抽油烟机等；•使用寿命：无刷电机通常使用寿命在几万小时这个数量级,主要取决于轴承的不同；通常有刷电机的连续工作寿命在几百到1千多个小时,到达使用极限就需要更换碳刷；•使用效果：无刷电机通常是数字变频限制,可控性强,从每分钟几转,到每分钟几万转都可以很容易实现.碳刷电机启动以后工作转速恒定,调速不是很容易,串激电机也能到达20000转/秒,但是使用寿命会比拟短.•节能环保方面：相对而言,无刷电机采用变频技术限制的会比串激电机节能很多,最典型的就是变频空调和冰箱.•维修方面：碳刷电机需要更换碳刷,而无刷电机,使用寿命很长,日常维护根本不需要.•噪音方面：与是否是有刷电机无关,主要是看轴承和点击内部组件的配合情况.3、无刷直流电机与交流电机无刷直流电机,定子是旋转磁场,拖着转子磁场转动；交流同步电机,也是定子旋转磁场拖着转子磁场转动；它们的不同是,旋转磁场旋转的原因不同：〔1〕交流同步电机,定子磁场转动的原因是彼此落后120度的三相对称交流电,定子磁场的转动是交流电的变化快慢；〔2〕直流电机,是直流电源不变的恒定电压,与线圈连接实际位置的改变形成的,而且与线圈连接实际位置的改变是转子转动的快慢；这样,它们的调速方法就不同：〔1〕交流同步电机,定子磁场转动的原因是彼此落后120 度的三相对称交流电,定子磁场的转动是交流电的变化快慢；只要改变交流电变化的快慢,就能改变电机的转速,即变频调速；〔2〕直流电机,是直流电源不变的恒定电压,与线圈连接实际位置的改变形成的,而且与线圈连接实际位置的改变只与转子转动的快慢相关；只要改变转子的转速就可以调速,而转子的转速与电压成正比,改变电压就可改变转速,即调压调速；直流调速不改变电机的负载性质,而交流调速改变了负载的性质；交流调速〔变频〕,频率不同时,交流电机的感抗大小不同,负载性质随之改变,是一个极不稳定的系统,很难实现精细调速.直流调速〔变压〕,电压不同时,直流电机的电阻大小不变,负载性质不变,是一个非常稳定的系统,很容易实现精细调速,几个毫伏的电压速度都可以分辨.由于无刷直流电动机的励磁来源于永磁体,没有激磁损耗的问题,由于转子中无交变磁通,其转子上既无铜耗又无铁耗,综合效率比同容量异步电动机高出10〜20%左右〔依据功率大小而定〕.无刷直流电动机具有高效率、高转矩、高精度的三高特性,非常适合使用在24小时连续运转的机械,同时具有体积小, 重量轻,可作成各种体积形状,产品性能超越传统直流电机的所有优点,是当今最理想的调速电机.比拟：直流电机具有优良的启动特性和调速特性,但造价较高；交流电机造价低,电源方便,但启动特性和调速特性稍差；4、无刷直流电机与交流伺服电机直流无刷电机：无刷直流电机感应反电动势也是梯形波的.无刷直流电机的限制需要位置信息反应,必须有位置传感器或是采用无位置传感器估计技术, 构成自控式的调速系统.限制时各相电流也尽量限制成方波,逆变器输出电压根据有刷直流电机PWM 的方法进行限制即可.本质上,无刷直流电机也是一种永磁同步电动机,调速实际也属于变压变频调速范畴.交流伺服电机：通常说的交流永磁同步伺服电机具有定子三相分布绕组和永磁转子,感应电动势波形为正弦,外加的定子电压和电流也应为正弦波,一般靠交流变压变频器提供.永磁同步电机限制系统常采用自控式,也需要位置反应信息,可以采用矢量限制〔磁场定向限制〕或直接转矩限制的先进限制方式.区别：方波和正弦波限制导致的设计理念不同.最后明确一个概念,无刷直流电机的所谓“直流变频〞实质上是通过逆变器进行的交流变频,从电机理论上讲,无刷直流电机与交流永磁同步伺服电机相似,应该归类为交流永磁同步伺服电机；但习惯上被归类为直流电机,由于从其限制和驱动电源以及限制对象的角度看,称之为“无刷直流电机〞也算是适宜的.四、电机调速1、直流电机调速：转子电路串联电阻〔短时调速〕、转子电路电压〔广泛应用,调节范围0—基速〕、改变磁通〔只能提升转速,基速以上,恒功率调速〕〔1〕电压调速：可控电源调速、PWM 〔脉宽调制〕调速〔广泛应用〕与老式的可控直流电源调速系统相比,PWM调速系统有以下优点：a、采用全控型器件的PWM调速系统,其脉宽调制电路的开关频率高,因此系统的频带宽,响应速度快,动态抗扰水平强.b、由于开关频率高,仅靠电动机电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很小的直流电流,电枢电流容易连续,系统的低速性能好,稳速精度高,调速范围宽,同时电动机的损耗和发热都较小.c、PWM系统中,主电路的电力电子器件工作在开关状态,损耗小,装置效率高,而且对交流电网的影响小,没有晶闸管整流器对电网的“污染〞, 功率因数高,效率高.d、主电路所需的功率元件少,线路简单,限制方便.目前,受到器件容量的限制,PWM直流调速系统只用于中、小功率的系统.国内的超大功率调速还要依靠可控硅实现可控整流来实现直流电机的调压调速2、交流电机调速：〔1〕三相异步电动机：a、变极对数调速方法：改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数到达调速目的. 特点：具有较硬的机械特性,稳定性良好；无转差损耗,效率高；接线简单、限制方便、价格低；有级调速,级差较大,不能获得平滑调速；可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性.本方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等.b、变频调速：改变电动机定子电源的频率,从而改变其同步转速的调速方法.变频调速系统主要设备是提供变频电源的变频器,变频器可分成交流一直流一交流变频器和交流一交流变频器两大类,目前国内大都使用交一直一交变频器.其特点：效率高,调速过程中没有附加损耗；应用范围广,可用于笼型异步电动机；调速范围大,特性硬,精度高；技术复杂,造价高,维护检修困难.本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合.c、串级调速：绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差,到达调速的目的.根据转差功率吸收利用方式,串级调速可分为电机串级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速,其特点为:可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高；装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速70%—90% 的生产机械上；调速装置故障时可以切换至全速运行,预防停产；晶闸管串级调速功率因数偏低, 谐波影响较大.本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用.九串入附加电阻：绕线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行.串入的电阻越大,电动机的转速越低.此方法设备简单,限制方便,但转差功率以发热的形式消耗在电阻上.属有级调速,机械特性较软.e、定子调压调速：由于电动机的转矩与电压平方成正比,因此最大转矩下降很多,为了扩大调速范围,调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机,如专供调压调速用的力矩电动机,或者在绕线式电动机上串联频敏电阻.为了扩大稳定运行范围,当调速在2：1以上的场合应采用反应限制以到达自动调节转速目的.调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源,目前常用的调压方式有串联饱和电抗器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种.晶闸管调压方式为最正确.调压调速的特点：调压调速线路简单,易实现自动限制；调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中,效率较低.调压调速一般适用于100KW 以下的生产机械.f、电磁调速：特点：装置结构及限制线路简单、运行可靠、维修方便；调速平滑、无级调速；对电网无谐影响；速度失大、效率低.本方法适用于中、小功率,要求平滑动、短时低速运行的生产机械.g、液力耦合器调速：特点：功率适应范围大,可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要；结构简单,工作可靠,使用及维修方便,且造价低；尺寸小,能容大；限制调节方便,容易实现自动限制.本方法适用于风机、水泵的调速.〔2〕单相异步电动机：〔和力矩电机相比,它恒转矩；和变频电机相比它不节能；和直流电机相比,它限制的精度低；〕单相异步电动机和三相异步电动机一样,它的转速调节较困难.如采用变频调速那么设备复杂、本钱高.为此一般只进行有极调速,主要的调速方法有：a、串电抗器调速(降压调速)：将电抗器与电动机定子绕组串联,利用电抗器上产生的压降使加到电机定子绕组上的电压低于电源电压,从而到达降低电动机转速的目的.此种调速方法,只能是由电机的额定转速往低调.多用在吊扇及台扇上.b、电动机绕组内部抽头调速：通过调速开关改变中间绕组与启动绕组及工作绕组的接线方法,从而到达改变电动机内部气隙磁场的大小,到达调节电动机转速的目的.有L型和T型两种接法.c、交流晶闸管调速：利用改变晶闸管的导通角,来实现调节加在单相电动机上的交流电压的大小,从而到达调速的目的.此方法可以实现无级调速,缺点是有一些电磁干扰.常用于电风扇的调速上.五、电机启动1、直流电机启动(1)启动方法直接合闸起动：直接合闸起动就是将电动机直接接入到额定电压的电源上启动.由于直流电机电枢回路电阻和电感都较小,而转动体具有一定的机械惯性,起动的开始阶段电流很大最大可达额定电流的15〜20倍.由于电动机启动电流很大,所以启动转矩大,电动机启动迅速,但这一电流会使电网受到扰动、机组受到机械冲击、换向器发生火花.它只适用于功率不大于4千瓦小型电动机,如家用电器中的直流电机.串电阻起动：在启动时将一组启动电阻？串人电枢回路,以限制启动电流,而当转数上升到额定转数后,再把启动变阻器从电枢回路中切除.启动电流小,但是变阻器比拟笨重,启动过程中要消耗很多的能量.降电压起动：在启动时通过暂时降低电动机供电电压的方法来限制启动电濡要有一套可变电压的直流电源,这种方法只适合于大功率直流电机.〔2〕启动转矩直流电机的起动转矩由你自己设定,假设全压直接起动,可以到达额定转矩的多倍,这样将使机械损毁,所以必须参加启动电阻以减少起动电流从而减少起动转矩,一般参加的启动电阻使起动转矩为额定转矩的2-2.5倍左右,这样电机及机械可以承受,启动过程也能加快.2、交流电机启动〔1〕启动方法全压启动：在电网容量和负载两方面都允许全压直接起动的情况下,可以考虑采用全压直接起动.优点是操纵限制方便,维护简单,而且比拟经济.主要用于小功率电动机的起动,从节约电能的角度考虑,大于11kw的电动机不宜用此方法.自耦减压起动：利用自耦变压器的多抽头减压,既能适应不同负载起动的需要,又能得到更大的起动转矩,是一种经常被用来起动较大容量电动机的减压起动方式.它的最大优点是起动转矩较大,当其绕组抽头在80%处时,起动转矩可达直接起动时的64%.并且可以通过抽头调节起动转矩. 至今仍被广泛应用.Y-A起动：正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机,在起动时将定子绕组接成星形,待起动完毕后再接成三角形,降低起动电流,减轻对电网的冲击.起动电流只是原来按三角形接法直接起动时的1/3,起动转矩也降为原来按三角形接法直接起动时的1/3.适用于无载或者轻载起动的场合.同任何别的减压起动器相比拟,其结构最简单,价格也最廉价.除此之外,当负载较轻时,可以让电动机在星形接法下运行,这样能使电动机的效率有所提升,并节约了电力消耗.软起动器：利用可控硅的移相调压原理来实现电动机的调压起动,起动效果好但本钱较高.可控硅工作时谐波干扰较大,对电网有一定的影响.另外电网的波动也会影响可控硅元件的导通,特别是同一电网中有多台可控硅设备时.因此可控硅元件的故障率较高,由于涉及到电力电子技术, 因此对维护技术人员的要求也较高.变频器：由于涉及到电力电子技术,微机技术,因此本钱高,对维护技术人员的要求也高,因此主要用在需要调速并且对速度限制要求高的领域.总之,星三角起动,自藕减压起动因其本钱低,维护相对软起动和变频限制容易,目前在实际运用中还占有很大的比重.但因其采用分立电气元件组装,限制线路接点较多,在其运行中,故障率相比照拟高.〔2〕启动转矩启动转矩表征了电动机的启动水平,启动转矩大于额定转矩,一般电机样板上标有两者的关系〔倍数〕,一般2倍左右,它与启动方式有关〔如星三角起动,变频调速起动等〕,直接起动鼠笼式一般为额定力矩的0.8到2.2倍.通常起动转矩为额定转矩的125%以上.与之对应的电流称为起动电流,通常该电流为额定电流的6倍左右.一般自耦变压器的抽头有65%和80%两组,需要较大启动转矩时接80%,否那么接65%；六、电机制动1、反接制动：在电机断开电源后,在电机的电源上加上与正常运行电源反相的电源,加快电机的减速.反接制动有一个最大的缺点：当电机转速为0时,如果不及时撤除反相后的电源,电时机反转.因此, 不允许反转的机械,如一些车床等,制动方法就不能采用反接制动了,而只能采用能耗制动或机械制动.2、能耗制动：定子绕组中通以直流电,从而产生一个固定不变的磁场,转子按旋转方向切割磁力线,产生一个制动力矩.由于是在定子绕组中通以直流电来制动,因而能耗制动又叫直流注入制动.在一些要求制动时间短和制动效果好的场合,一般不使用此制动方法.3、再生制动：当电机的转子速度超过电机同步磁场的旋转速度时,转子绕组所产生的电磁转矩的旋转方向和转子的旋转方向相反,电机处于制动状态.此时,可以采取一定的举措把产生的电能回馈给电网, 因此,再生制动也叫发电制动.再生制动会出现在以下两种场合：1、起重机重物下降时,电机转子在重物重力的手动下,转子的转速有可能超过同步转速,此时,电机处于再生制动状态.2、变频调速时,当变频器把频率降低时,同步转速也随之降低.但转子转速由于负载惯性的作用,不会马上降低,此时,电机也会处于再生制动状态,直至拖动系统的速度也下降为止.4、机械制动采用机械装置使电动机断开电源后迅速停转的制动方法.如电磁抱闸、电磁离合器等电磁铁制动器.七、伺服电机1、直流伺服电机与直流无刷电机直流无刷电机和直流伺服电机是2类,概念上不存在交集.简言之：直流伺服电机特指直流有刷电机.无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定.限制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以正弦波换相.电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境.2、交流伺服电机与直流伺服电机直流伺服电机：就是把直流电机加上编码器形成闭环限制,电机通过改变电的大小来改变电机的扭矩、速度等参数.直流伺服电机的结构和普通直流电机差不多,只是直流电机为满足低惯量采用细长电枢,盘形或空心杯的,或者改成了永磁电机,是最理想的调速系统,这就导致直流伺服电机比拟容易实现调速,限制精度较高.缺点是直流伺服电机有碳刷,容易造成电机的磨损,而且维护本钱高操作麻烦.交流伺服电机：是交流电机的一种,通过伺服驱动器的矢量限制理论限制电机的扭矩,速度、位置等等,交流伺服电机的转子电阻一般很大,这样可以预防自转,当限制电压消失后,由于有励磁电压,此时的交流伺服电机中会有脉振磁动势,交流伺服就是是一种带编码器的同步电机,效果比直流伺服稍微差一点,但维护方便.缺点是价格高、精度没直流的好!推荐使用交流伺服电机, 直流伺服电机太热,限制精度不好,使用寿命短.永磁交流伺服电动机同直流伺服电动机比拟,主要优点有：⑴无电刷和换向器,因此工作可靠,对维护和保养要求低.⑵定子绕组散热比拟方便.⑶ 惯量小,易于提升系统的快速性波纹管联轴器.⑷适应于高速大力矩工作状态. ⑸同功率下有较小的体积和重量.八、步进电机。
绕线转子感应电动机结构
绕线转子感应电动机结构Wound Rotor Induction Motor绕线转子感应电动机是三相交流异步电动机的一种，其定子铁心与绕组与笼型感应电动机相同，在铁芯内圆有许多槽，用来嵌放定子绕组，见图1。
图1--定子铁心定子铁芯的槽内嵌放着定子绕组，即三相交流绕组，三相绕组按2极绕制，连接成星形，接入三相交流电源就可产生旋转磁场，见图2，绕组的三个引出端线通过机座上的接线盒引出（图中未显示）。
图2--定子铁心与绕组绕线转子感应电动机的转子铁芯也由硅钢片叠成，在铁芯外圆有许多槽，用来嵌放转子绕组，见图3。
图3--绕线转子铁心转子铁芯的槽内嵌放着转子绕组，也是2极的三相交流绕组，连接成星形，接入三相交流电源也可产生旋转磁场，见图4。
不管定子与转子的槽数各为多少，定子绕组与转子绕组的极数必须相同，例如同为2极、4极、6极等。
图4--转子铁心与绕组转子绕组线端通过集电环与电刷引出，下面通过一套较简单的电刷与集电环装置介绍其基本结构。
电刷由润滑性与导电性好的石墨质材料压制而成，电刷装在刷握内，刷握上有压紧电刷的弹簧压片；刷握安装在刷杆上，刷杆是绝缘的，刷杆上安装3套独立的刷握，位置对应3个集电环，每套刷握有2个电刷，共有6个电刷。
图5中左图是该电刷装置的轴向视图，中图是该电刷装置的径向视图，右图是该电刷装置的立体图。
图5--电刷结构图集电环较多采用黄铜或锰钢等导电良好、润滑耐磨的材料制成，3个独立的集电环紧固在绝缘套筒上，保证环与环，环与转轴之间都是互相绝缘的。
每个集电环通过一根导电杆引出作为接线端，导电杆穿过其他集电环时由绝缘套管隔开，3个导电杆分别连接3个集电环，相互绝缘。
图6左图是剖开的集电环，表示导电杆与集电环的连接或绝缘，A导电杆直接连接集电环1，B导电杆穿过集电环1连接集电环2，C导电杆穿过集电环1与2连接集电环3。
图6中图是完整的集电环；图6右图是集电环与电刷的组合图，电刷被弹簧压片压向集电环，保证电刷与集电环的良好接触。
电机学试题1
一、填空题1、选择交流绕组节距时，主要考虑同时削弱5次和7次谐波电动势，故通常采y1=＿＿＿＿＿＿。
2、一台隐极同步发电机，其功率角θ=250，则其过载能力K M=＿＿＿。
3、一台隐极同步发电机并联于无穷大电网，额定负载时功率角θ=200，现因外线发生故障，电网电压降为60%*UN ，为使角θ保持在小于250范围内，应加大励磁，使E*为：E*/E＿＿＿＿＿＿＿。
4、在三相对称系统中，三相绕组产生的7次谐波合成磁势转速为基波的＿＿＿，其转向与基波＿＿＿＿＿＿，产生的三次合成磁势谐波的幅值为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
5、一台隐极同步发电机其同步电抗Xt *=1.1，其负载为纯电感负载Xl*=0.9,则此时电枢反应的性质为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
6、与直流电机不同，由E与U的大小关系无法判定同步电机的运行方式，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿是同步电机运行方式的判据。
7、当同步电机电枢绕组匝数增加时，同步电抗值将＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
8、分布系数的物理意义是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
二、选择题1. 三角形联结的三相对称绕组外加三相对称电流，若绕组内部有一相断线，则三相合成基波磁势的性质为：（）A 圆形旋转磁场B 椭圆形旋转磁场C 脉振磁场D 无法确定2.将同步发电机原动机的输入功率增加时，如下说法正确的是：( )A 无功功率不变B 有功功率不变C θ角增大D θ角减小3.绕线式感应电动机转子回路串电阻起动时，其特点为： ( )A Ist ↑, Tst ↓B Ist ↑, Tst ↑C Ist ↓, Tst ↑D Ist ↓, Tst ↓4.一台凸极同步发电机，空载电动势标么值E*=1.25, 其电压调整率ΔU%为：( )A 12.5%B 25%C 30%D 1.25%5.某感应电动机额定转速为nN=1470r/min, 该电机的极对数及额定转差率分别为：( )A 2 ,0.03B 2 ,0.02C 4 ,0.04D 4,0.037.在两相对称绕组中分别通入i1=Imsinwt,i2=Imsin(wt+900)，则此时产生的磁本A 圆形旋转磁场B 椭圆形旋转磁场 ( )C 脉振磁场D 无法确定8.一台隐极同步发电机，功率角θ=300，则其过载能力KM为 ( )A 0.5B 2C 3D 49.凸极同步发电机中，Xd、Xq的关系为：（）A. Xd不饱和>Xq B. Xd不饱和<Xq C. Xd不饱和=Xq D.看具体情况而定10.感应电动机运行时，定子电流的频率为f1,转差率为s,则转子电流的频率为：（）A f1 B f1/s C sf1D （1- s）f111.某感应电动机额定转速为nN=980r/min, 该电机的极对数及额定转差率分别为：（）A 6 , 0.03B 3 , 0.02C 3 , 0.04D 4, 0.0312.一台50HZ、380V感应电动机，若运行于60HZ、380V电网上，当输出功率保持不变时，则同步转速及电机实际转速将：（）A 增大 ,减小B 增大 ,增大 C减小,减小 D减小, 增大13.定子Y接三相绕组接至三相电源，当有一相断线时，合成磁势为：( )A 圆形旋转磁场B 椭圆形旋转磁场C 脉振磁场D 无法确定14．下图为同步发电机的外特性曲线，则正确的是 ( )2A 1为感性负载， 2为容性负载B 1为容性负载， 2为感性负载C 由图无法判定其负载的性质D 1、2均为感性负载三、简答题1.三相感应电动机的调速方法有哪些？2.简述同步发电机理想并联运行条件及其投入并联运行的方法。
绕线型三相异步电机转子电路串电阻启动
引言三相异步电动机是目前应用最为广泛的电动机。
要想讨论电力拖动中经常遇到的绕线型异步电动机转子串电阻启动问题，首先我们要先了解三相异步电动机，这是讨论问题的基础。
异步电动机是交流电动机的一种。
由于异步电动机在性能上有缺陷，所以异步电动机主要作电动机使用。
异步电动机按供电电源相数的不同，有三相、两相和单相之分。
三相异步电动机结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便，是当前工业农业生产中应用最普通的电动机；单相异步电动机容量较小，性能较差，在实验室和家用电器中应用较多；两相异步电动机通常用作控制电机。
一、异步电动机的原理三相对称绕组，接通三相对称电源，流过三相对称电流，产生旋转磁场（电生磁），切割转子导体，感应电势和电流（磁变生电），载流导体在磁场中受到电磁力的作用，形成电磁转矩（电磁生力），使转子朝着旋转磁场旋转的方向旋转。
二、异步电动机的结构组成（一）定子异步电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。
1．定子铁心定子铁心是异步电动机主磁通磁路的一部分。
为了使异步电动机能产生较大的电磁转矩，希望有一个较强的旋转磁场，同时由于旋转磁场对定子铁心以同步转速旋转，定子铁心中的磁通的大小与方向都是变化的，必须设法减少由旋转磁场在定子铁心中所引起的涡流损耗和磁滞损耗，因此，定子铁心由导磁性能较好的0.5mm厚且冲有一定槽形的硅钢片叠压而成。
对于容量较大(10kW以上)的电动机，在硅钢片两面涂以绝缘漆，作为片间绝缘之用。
定子铁心上的槽形通常有三种半闭口槽，半开口槽及开口槽。
从提高电动机的效率和功率因数来看，半闭口槽最好。
2，定子绕组定子绕组是异步电机定子部分的电路，它也是由许多线圈按一定规律联接面成。
能分散嵌入半闭口槽的线圈由高强度漆包圆铜线或圆铝线绕成，放入半开口槽的成型线圈用高强度漆包扁沿线或扁铜线，或用玻璃丝包扁铜线绕成。
开口槽也放入成型线圈，其绝缘通常采用云母带，线圈放入槽内必须与槽壁之间隔有“槽绝缘”，以免电机在运行时绕组对铁心出现击穿或短路故障。
电机学-感应电机
注意：时间相量与空间矢量之 间的夹角没有物理意义。
A 相相轴 A 相时轴
Bm
Fm Im B ns
X
n
m Z
Fe A
C
Y
三相感应电动机空载时的时空相-矢量图
第四章 感应电机
4.2.2 三相感应电动机的负载运行
第四章 感应电机
感应电动机负载运行时的转子频率
• 负载运行时，感应电动机的转子以转速n旋转，低于同步
第四章 感应电机
空载运行的定义： 定子接到电压为U1、频率为f1的三相对称电源，电机轴上没 有任何机械负载。
IA
IB
F1
IC
n≈ns，s ≈0 I2 ≈0，F2 ≈ 0 F1 ≈Fm
第四章 感应电机
主磁通与漏磁通
空载磁通 主磁通Φm 定子漏磁通Φ1σ
主磁通：基波旋转磁势产 生的，与定、转子绕组相 交链的磁通。
•接法：星形或三角形 •作用：电路部分
U1 V1 W1
U1
V1
W1
U1
V1
W1
W2 U2 V2
W2
U2
V2
W2
U2
V2
定子绕组形式
散嵌绕组
成型绕组
第四章 感应电机
感应电机转子
转子：转子铁芯，转子绕组，转轴 • 转子铁芯：硅钢片叠压而成，外圆开槽， • 作用：磁路的一部分；用来安放转子绕组。
转子铁心
ns是发电机和电动机状态的分界点
第四章 感应电机
电磁制动运行状态
n<0
N
+
ns fe Te n fe
S
外力拖着与转子反着磁场方向旋转
旋转磁场相对转子的旋转方向为 逆时针
常用单相电动机种类及特性
常用单相电动机种类及特性在家用电器设备中，常配有小型单相交流感应电动机。
交流感应电动机因应用类别的差异，一般可分为分相式电动机、电容启动式电动机、永久分相式电容电动机、罩极式电动机、永磁直流电动机及交直流电动机等类型。
一般的三相交流感应电动机在接通三相交流电后，电机定子绕组通过交变电流后产生旋转磁场并感应转子，从而使转子产生电动势，并相互作用而形成转矩，使转子转动。
但单相交流感应电动机，只能产生极性和强度交替变化的磁场，不能产生旋转磁场，因此单相交流电动机必须另外设计使它产生旋转磁场，转子才能转动，所以常见单相交流电机有分相启动式、罩极式、电容启动式等种类。
１．分相启动式电动机分相式电动机广泛应用于电冰箱、洗衣机、空调等家用电器中。
该电机有一个鼠笼式转子和主、副两个定子绕组。
两个绕组相差一个很大的相位角，使副绕组中的电流和磁通达到最大值的时间比主绕组早一些，因而能产生一个环绕定子旋转的磁通。
这个旋转磁通切割转子上的导体，使转子导体感应一个较大的电流，电流所产生的磁通与定子磁通相互作用，转子便产生启动转矩。
当电机一旦启动，转速上升至额定转速７０％时，离心开关脱开副绕组即断电，电机即可正常运转。
２．罩极式电动机罩极式单相交流电动机，它的结构简单，其电气性能略差于其他单相电机，但由于制作成本低，运行噪声较小，对电器设备干扰小，所以被广泛应用在电风扇、电吹风、吸尘器等小型家用电器中。
罩极式电动机只有主绕组，没有副绕组（启动绕组），它在电机定子的两极处各设有一副短路环，也称为电极罩极圈。
当电动机通电后，主磁极部分的磁场产生的脉动磁场感应短路而产生二次电流，从而使磁极上被罩部分的磁场，比未罩住部分的磁场滞后些，因而磁极构成旋转磁场，电动机转子便旋转启动工作。
罩极式单相电动机还有一个特点，即可以很方便地转换成二极或四极转速，以适应不同转速电器配套使用。
３．电容式启动电动机该类电动机可分为电容分相启动电机和永久分相电容电机。
电机学期末考试试卷大全(附答案)
1.画出Yd7和Dd4三相变压器绕组连接图，并作出相应的电动势矢量图.(8分)
2.为什么采用短距可以削弱双层绕组电动势的谐波。（4分）
3.三相对称绕组连成星形接法，接入三相对称电压，形成旋转磁场的性质如何（幅值、旋转速度）？若绕组有一相断线，试问此时合成磁动势的大小和性质？（用公式表示)（8分）
（1）额定运行时的转速、转差率；（4分）
（2）额定运行时的电磁功率和电磁转矩；(5分）
（3）如额定运行时，保持负载转矩不变,在转子绕组中串入电阻使电机的转速降低10%，问串入的电阻阻值是原转子电阻的多少倍？调速后的转子铜耗是多少？（6分）
附：参考答案二、简答题1源自答：Yd7：Dd4：
or：
2.答：
双层短距绕组可以等效为两个相位相差短距角β的单层绕组，其双层短距绕组的基波和谐波电势为两个单层绕组相应电势的矢量和，其数值分别小于其代数和，其减小系数为短距因数,谐波的短距因数要小于基波的短距因数。因此，通过短距,牺牲一点基波来达到更多地抑制谐波的作用.
考试卷(A卷）
课程名称
电机学
考试学期
07-08/3
得分
适用专业
电气工程及其自动化
考试形式
开卷闭卷半开卷
考试时间长度
120分钟
一、填空题：（35分）
1.在国际单位制中,磁场强度单位是___A/m___________。电磁感应定律的物理意义是，当闭合的线圈中磁通发生变化时，线圈中的产生的感应电流所产生的磁场___阻碍_______原来磁通的变化。一个线圈产生的磁通所经过路径的磁阻越大，说明该线圈的电感就越______小________.
三、简答题：
1．确定如下联结的变压器联结组,并画出其相量图。
绕线式异步电动机转子绕组串入电阻对电机转速的影响。
绕线式异步电动机转子绕组串入电阻对电机转速的影响。
1.引言1.1 概述绕线式异步电动机是一种常见的电动机类型，它通过电磁感应原理将电能转化为机械能，常用于工业生产和家庭电器等领域。
该电机由定子和转子两部分组成，其中转子绕组串入电阻是一种常见的改善电机性能的技术手段。
本文旨在研究转子绕组串入电阻对绕线式异步电动机转速的影响。
转子绕组串入电阻是指在转子绕组中串联添加一定电阻，改变电机转子回路的阻抗特性。
通过改变电路的参数，电机的性能特点和工作条件可以得到调节和优化。
转子绕组串入电阻的引入可以改变电机的转矩特性，从而影响电机的运行稳定性、起动性能和负载适应能力等方面。
在本文中，我们将通过实验方法来研究转子绕组串入电阻对绕线式异步电动机转速的影响。
首先，我们将概述绕线式异步电动机的工作原理，介绍其基本结构和工作原理。
然后，我们将重点探讨转子绕组串入电阻对电机转速的影响机理和影响因素。
通过调节电阻值和其他参数，我们将分析不同工况下电机转速的变化规律。
通过本文的研究，我们希望能够深入理解转子绕组串入电阻对绕线式异步电动机转速的影响机制，并为电机的优化设计和应用提供一定的参考依据。
同时，通过实验结果的分析和总结，我们也将进一步探讨电机的性能特点和工作条件的优化方法，促进电机技术的发展和应用领域的拓展。
1.2文章结构1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
下面将对每个部分的内容进行详细介绍。
1. 引言部分主要包含了概述、文章结构和目的三个方面的内容。
1.1 概述：本部分将介绍绕线式异步电动机的基本原理以及现实生活中对电动机转速的控制需求。
同时，还将引出转子绕组串入电阻对电机转速的影响这一主题。
1.2 文章结构：本部分即本小节，将详细介绍文章的结构安排，包括各个章节的主要内容和目标。
这将帮助读者更好地理解全文内容的组织和逻辑。
1.3 目的：本部分将明确本文的写作目的。
通过研究绕线式异步电动机转子绕组串入电阻对电机转速的影响，旨在提供有关电机控制和调速的技术参考，为电机设计和应用提供理论基础。
感应电机
类型D：在所有NEMA电机类型中，是能提供最高的起动转矩的电机。起动电流和满载速度低。高转差值（513%），电机适用于在电机运行速度中，没有负载变换或没有剧烈变换时，例如调速轮能量存储的机械。不少类 型的子分类还包括更宽的转差范围。这种电机类型一般是特殊定制的。
转速控制方法
可以通过以下两种方法来改变感应电机的转速： ①改变定子的端电压。 ②改变定子的频率。新能源汽车电机的输出转矩可随定子的端电压变化而变化。注意，电压的变化不会改变 电机最大转矩所对应的转速差。
矢量控制
在感应电机的稳态学习中我们知道，感应电机调速方法很多，变压、变频、变极及绕线转子感应电动机转子 回路串电阻或串入附加电动势（串级调速或双馈调速）都可以调节电机的转速。但多年以来的研究和实践表明， 变频调速是感应电动机最理想的调速方法。基于感应电机稳态模型的恒压频比控制或电压-频率协调控制，虽然在 一定转速范围内实现高效率的平滑调速，从而满足一般生产机械对调速系统的要求，但是由于电机内部存在的耦 合效应，系统动态响应缓慢，对于需要高动态性能的应用场合，就不能满足要求。要实现高动态性能的调速系统 或伺服系统，必须依据感应电动机的动态数学模型来设计控制系统。在各种基于动态数学模型的交流调速方法中， 目前最为广泛应用的就是矢量控制 。
特征
1、感应运转型感应电机不只在启动时，在运转时也使用辅助线圈和电容器。虽然启动转矩不是很大，但其结 构简单，信赖度高，效率也高。
2、可以连续运转。 3、随负荷的大小，电机的额定转速也会改变。 4、使用于不需要速度制动的应用场合。 5、用E种绝缘等级，而UL型电机则用A种。 6、有感应运转型单相感应电机和三相感应电机两种。 7、单相电机为感应运转型感应电机，效率高，噪声低。 8、单相感应电机运转时，产生与旋转方向相反的转矩，因此不可能在短时间内改变方向。应在电机完全停止 以后，再转换其旋转方向。 9、单相电机的电源有A（110V 60Hz）、B（220V 60Hz）、C（100V 50/60Hz）、D（200V 50/60Hz）、E （115V 60Hz）、X（200-240V50Hz）等。
感应(异步)电机知识概述
3、感应（异步）电机3.1概念感应电动机又称“异步电动机”，即转子置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下，获得一个转动力矩，因而转子转动。
异步电机是一种交流电机，其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。
还随着负载的大小发生变化。
负载转矩越大，转子的转速越低。
其转子的转速必须小于定子旋转磁场的转速，两个转速不能同步，故称“异步”。
转子是可转动的导体，通常多呈鼠笼状。
定子是电动机中不转动的部分，主要任务是产生一个旋转磁场。
旋转磁场并不是用机械方法来实现。
而是以交流电通于数对电磁铁中，使其磁极性质循环改变，故相当于一个旋转的磁场。
这种电动机并不像直流电动机有电刷或集电环，依据所用交流电的种类有单相电动机和三相电动机，单相电动机用在如洗衣机，电风扇等；三相电动机则作为工厂的动力设备。
普通异步电机的定子绕组接交流电网，转子绕组不需与其他电源连接。
3.2工作原理当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场（其转速为同步转速nl）,该旋转磁场与转子绕组产生相对运动，转子绕组切割磁感线产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
故异步电动机又称为感应电动机。
由于当转子转速逐渐接近同步转速时，感应电流逐渐减小，所产生的电磁转矩也相应减小，当异步电动机工作在电动机状态时，转子转速小于同步转速。
为了描述转子转速n与同步转速nl之间的差别，引入转差率（slip）,其定义为。
工作原理图3.3三相异步电机本体结构定子部分：1）定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成—导磁部分；2）定子绕组：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，具有较强的机械强度和刚度。
转子部分：1）转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分；2）转子绕组：a鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条，形成一个多相对称短路绕组；b绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。
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。
24 感应电机的机械特性和运行特性
3 pU r Tst 2 2 2f1 r1 r2 x1 x 2
2 1 2
12
电机学教案， 太原工业学院自动化系
温志明，wasxty_99@
电机学
感应电机机械特性
起动转矩与额定转矩的比值称为起动转矩倍数或 堵转转矩倍数，用kst表示，则有：
通常情况下，r12 ( x1 x2 ) 2 可忽略r1，则有：
2 3 pU1 Tm 4f1 ( x1 x2 ) r2 sm x1 x2
10
电机学教案， 太原工业学院自动化系
温志明，wasxty_99@
电机学
物理表达式它反映了不同转速时电磁转矩T与主磁通Φm以
/ 及转子电流有功分量 I 2 cos 2 之间的关系，此表达式一般
用来定性分析在不同运行状态下的转矩大小和性质。
5
电机学教案， 太原工业学院自动化系
温志明，wasxty_99@
电机学
感应电机机械特性
（2）参数表达式
r2 2 r m1 I 2 3 pU1 PM s s T 2 2f1 1 r2 2 2f1 r1 x1 x 2 p s
电机学教案， 太原工业学院自动化系
温志明，wasxty_99@
电机学
感应电机机械特性
3、人为机械特性
异步电动机的人为机械特性是指人为改变电动机 的电气参数而得到的机械特性。 由参数表达式可知，改变定子电压U1、定子频率 f1、极对数p、定子回路电阻r1和电抗x1、转子回 路电阻r2ˊ和电抗x2ˊ，都可得到不同的人为机 械特性。
Tst k st TN
绕线式电动机工作原理
绕线式电动机工作原理绕线式电动机，又称为交流感应电动机，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电流的相互作用，下面我们来详细了解一下绕线式电动机的工作原理。
首先，我们需要了解绕线式电动机的结构。
绕线式电动机主要由定子和转子两部分组成。
定子是固定不动的部分，通常由绕组、铁芯和外壳组成。
而转子则是旋转的部分，通常由绕组和铁芯组成。
当电流通过定子绕组时，会在定子产生一个旋转磁场，而这个磁场会与转子上的磁场相互作用，从而产生电磁感应力，推动转子旋转。
其次，绕线式电动机的工作原理是基于电磁感应的。
当电流通过定子绕组时，会在定子产生一个旋转磁场，这个磁场的旋转速度与电流的频率成正比。
而根据法拉第电磁感应定律，当转子在这个旋转磁场中旋转时，会产生感应电动势，从而在转子上产生感应电流。
这个感应电流会产生一个与定子磁场相反的磁场，从而与定子磁场相互作用，产生电磁力，推动转子旋转。
另外，绕线式电动机的工作原理还与感应电动机的运行速度有关。
在绕线式电动机中，转子的旋转速度并不是与定子的旋转磁场的速度完全一致的，而是略小于定子旋转磁场的速度。
这是因为在转子上产生的感应电流会产生一个反磁场，从而减缓转子的旋转速度，这种现象称为滑差。
通过调节电源频率和定子绕组的绕组数，可以控制转子的旋转速度，实现电动机的调速运行。
最后，绕线式电动机的工作原理还涉及到电动机的启动和制动。
在电动机启动时，由于转子静止，感应电流为零，因此无法产生反磁场，所以启动时的电动机转矩较小。
而在电动机制动时，通过改变定子绕组的电流方向，可以改变定子磁场的方向，从而改变转子上感应电流的方向，实现电动机的制动功能。
综上所述，绕线式电动机的工作原理是基于电磁感应和电流相互作用的。
通过定子和转子之间的磁场相互作用，实现电动机的旋转运动。
同时，通过控制电源频率和定子绕组的绕组数，可以实现电动机的调速运行。
希望通过本文的介绍，能够让大家对绕线式电动机的工作原理有一个更加深入的了解。
绕线转子感应电动机特点
绕线转子感应电动机特点
绕线转子感应电动机是一种常见的交流电动机，其特点包括： 1. 构造简单，可靠性高。
绕线转子感应电动机没有刷子和集电环等易损件，因此寿命长，维护方便。
2. 转矩大，启动性能好。
由于转子中的绕组与定子中的绕组相互作用，使得电机转矩大，启动时不需要外界的助力。
3. 转速稳定，调速性能差。
绕线转子感应电动机的转速主要由供电电源的频率和极数决定，因此转速稳定性高，但调速性能不如直流电动机。
4. 适用范围广。
绕线转子感应电动机可应用于各种场合和负载类型，适用性广泛。
5. 低成本。
由于其制造工艺简单，使用寿命长，因此绕线转子感应电动机的制造成本相对较低。
- 1 -。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 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)。
绕线转子感应电动机特点
一、绕线转子感应电动机的基本原理
绕线转子感应电动机是一种常用的电动机类型，其工作原理基于电磁感应现象。
当三相交流电通过电动机的定子线圈时，产生的磁场会作用于转子，使其产生感应电动势。
通过这种感应电动势，转子内部会形成电流，从而产生一个旋转磁场，进而驱动转子转动。
二、绕线转子感应电动机的特点
绕线转子感应电动机具有以下特点：
1. 结构简单
绕线转子感应电动机的结构相对简单，主要包括定子线圈、转子和机壳等组成部分。
由于转子无需外接电源，因此不需要复杂的刷子和换向器等附加设备。
这使得绕线转子感应电动机的制造和维修相对容易。
2. 运行平稳
绕线转子感应电动机的转子是一个固定的铜线绕成的线圈，没有实际的电源与之相连。
因此，不会出现刷火花和电火花的现象，从而使得电机的运行更加平稳。
3. 转速调节范围广
绕线转子感应电动机的转速可以通过改变供电频率或转子线圈的电阻来进行调节。
这使得电机的转速调节范围相对较广，可以适应不同负载需求。
4. 耐高温
绕线转子感应电动机通常采用铜线绕成的转子线圈，铜具有良好的导电性和热导性，可以承受较高的温度。
因此，这种电机的耐高温性能较好，适用于一些高温环境下的应用场合。
绕线转子感应电动机的效率通常较高，可以达到80%以上。
这是因为其转子无需外接电源，减少了能量的损耗，提高了电机的效率。
三、绕线转子感应电动机的应用领域
绕线转子感应电动机广泛应用于各个领域，包括工业、家用电器、农业等。
主要应用领域包括：
1. 工业领域
绕线转子感应电动机常用于工业生产中的机械设备驱动，如泵、风扇、船舶、制冷设备等。
其结构简单、运行平稳的特点适合工业场合的需求。
2. 家用电器
绕线转子感应电动机也广泛应用于家用电器中，如洗衣机、吸尘器、电风扇等。
其高效率、运行平稳的特点满足了家庭使用时的需求。
3. 农业领域
绕线转子感应电动机被广泛用于农业机械中，如水泵、排灌设备等。
其耐高温、转速调节范围广的特点适合农业领域的使用需求。
4. 其他领域
此外，绕线转子感应电动机还被应用于交通运输、石油化工等领域的设备中，如电动汽车、离心机、压缩机等。
其稳定性和可靠性满足了这些领域的特殊需求。
四、如何选择绕线转子感应电动机
选择绕线转子感应电动机时应考虑以下几个方面：
1. 负载要求
根据实际负载需求选择适当的功率和转速的电动机，以确保电机能够正常运行。
考虑电机运行的环境温度、湿度等因素，选择适应环境条件的耐高温、防尘防水等特性的电机。
3. 节能要求
绕线转子感应电动机的效率高，但在一些特殊应用场合，对于能源的需求更为严格。
选择能效等级较高的电机可以节约能源成本。
4. 维护和使用成本
绕线转子感应电动机的结构相对简单，但在一些场合需要对电机进行维护和保养。
因此，选择易于维修、维护成本较低的电机是一个重要考虑因素。
五、总结
绕线转子感应电动机具有结构简单、运行平稳、转速调节范围广、耐高温和高效率等特点。
它在工业、家用电器、农业以及其他领域有着广泛的应用。
选择适当的绕线转子感应电动机应考虑负载要求、工作环境、节能要求和维护成本等因素。
绕线转子感应电动机的特点使其成为一种常用、可靠的电动机类型。