电机学教学课件：异步电机
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《电机学异步电机》课件
直接启动控制
在启动初期，将异步电机定子绕组接成星形以减小启动电流，当电机转速接近额定转速时，再切换为三角形连接。
星三角启动控制
通过改变异步电机的极数来调节转速。这种方法简单，但调速范围有限。
通过改变电源的频率来调节异步电机的转速。这种方法可以实现宽范围的调速，但需要使用变频器，成本较高。
变频调速控制
总结词
高效节能的异步电机通过改进设计、优化材料和制造工艺，提高电机的效率，减少能源消耗，降低运行成本。同时，对于电网系统来说，大量使用高效节能的异步电机可以显著降低电网的负载，提高电网的运行稳定性。
详细描述
总结词
随着智能化技术的不断发展，对异步电机进行智能化控制已成为新的研究方向。
详细描述
通过引入传感器、控制器和执行器等智能化元件，实现对异步电机的实时监测、控制和优化。这不仅可以提高电机的运行效率，还可以实现远程监控和故障预警，提高电机的可靠性和安全性。
描述异步电机在效率和功率因数方面的表现和特性。
异步电机的效率和功率因数是衡量其性能的重要指标。效率决定了电机的能源消耗，而功率因数则反映了电机对电网的影响。了解异步电机的效率和功率因数特性有助于优化其运行，降低能耗，提高系统稳定性。
异步电机的控制
通过将异步电机直接连接到电源来启动。这种启动方式简单，但启动电流较大，可能对电网造成冲击。
《电机学异步电机》ppt课件
异步电机概述异步电机的结构异步电机的特性异步电机的控制异步电机的发展趋势与展望
异步电机概述
01
02
异步电机具有结构简单、价格便宜、运行可靠等优点，广泛应用于工业、农业、交通运输等领域。
异步电机是一种利用电磁感应原理工作的电机，其转子转速与旋转磁场转速存在差异，因此称为异步电机。
在启动初期，将异步电机定子绕组接成星形以减小启动电流，当电机转速接近额定转速时，再切换为三角形连接。
星三角启动控制
通过改变异步电机的极数来调节转速。这种方法简单，但调速范围有限。
通过改变电源的频率来调节异步电机的转速。这种方法可以实现宽范围的调速，但需要使用变频器，成本较高。
变频调速控制
总结词
高效节能的异步电机通过改进设计、优化材料和制造工艺，提高电机的效率，减少能源消耗，降低运行成本。同时，对于电网系统来说，大量使用高效节能的异步电机可以显著降低电网的负载，提高电网的运行稳定性。
详细描述
总结词
随着智能化技术的不断发展，对异步电机进行智能化控制已成为新的研究方向。
详细描述
通过引入传感器、控制器和执行器等智能化元件，实现对异步电机的实时监测、控制和优化。这不仅可以提高电机的运行效率，还可以实现远程监控和故障预警，提高电机的可靠性和安全性。
描述异步电机在效率和功率因数方面的表现和特性。
异步电机的效率和功率因数是衡量其性能的重要指标。效率决定了电机的能源消耗，而功率因数则反映了电机对电网的影响。了解异步电机的效率和功率因数特性有助于优化其运行，降低能耗，提高系统稳定性。
异步电机的控制
通过将异步电机直接连接到电源来启动。这种启动方式简单，但启动电流较大，可能对电网造成冲击。
《电机学异步电机》ppt课件
异步电机概述异步电机的结构异步电机的特性异步电机的控制异步电机的发展趋势与展望
异步电机概述
01
02
异步电机具有结构简单、价格便宜、运行可靠等优点，广泛应用于工业、农业、交通运输等领域。
异步电机是一种利用电磁感应原理工作的电机，其转子转速与旋转磁场转速存在差异，因此称为异步电机。
电机学异步电机.ppt
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二 短路试验及短路参数之确定
（1） 短路试验:
短路指T形电路中的附加电阻 (1 s)r2 / s 0的状态.
n=0,因此必须在电动机堵转情况下进行.故短路试验也称为堵转试验. 试验方法
一般从I1=1.2IN （或：U1=0.4UN）开始, 逐步降低电压.到I1=0.3IN 测量5~7点, 每次记录端电压,定子短路电流和短路功率, 测量定子绕组的电阻. 根据记录数据,绘制异步电动机的短路特性I1s=f(U1),p1s=f(U1)
（1）型号 （2）额定功率（PN）：指电动机在额定方式下
运行时，转轴上输出的机械功率。单位为W和 kW。 （3）额定电压（UN）：指电动机在额定方式下 运行时，定子绕组应加的线电压。单位为V和 kV 。
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8
第一节 异步电机的基本结构
（4）额定电流（IN）：指电动机在额定电压和额定功率 状态下运行时，流入定子绕组的线电流。单位为A。
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38
二 短路试验及短路参数之确定
（2）短路参数的确定 (与变压器相同)
由于 Zm Z2 励磁支路开路: Im 0 pFe 0 且：P2 0; pmec 0
全部输入功率都变成定子铜耗与转子铜耗.
p1s m1I12r1 m1I2r2； Im 0, I2 I1 I1s
电磁理论。
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第三节 三相异步电机的等效电路
x1
r1
I1
U1
f1
n0
E1
E2
r2
f2 f1
x2
I2
m1, N1, K N1
电机学异步电机(ppt)
Y 接法： UNUN 3,ININ 3UNINcosNN 17
三相异步电动机铭牌数据
型号: 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。 例如： Y 132 M－4 磁极数( 极对数 p = 2 ) 机座长度代号
机座中心高（mm） 三相异步电动机 教材表8.8.1中列出了各种电动机的系列代号。
18
异步电动机产品名称代号
电机学异步电机 (ppt)
优选电机学异步电机
第十三章 异步电机的基本理论
★用途：异步电机主要用作电动机，是应用最广泛的一 种电动机，厂矿企业，交通工具，娱乐，科研，农业生产， 日常生活都离不开异步电动机。
3
第十三章 异步电机的基本理论
重点：
1、（难点）理解： 转子感应电势、电流的频率，转子 磁势与定子磁势的关系；
产品名称 异步电动机
新代号 Y
绕线式异步电动机
YR
防爆型异步电动机
YB
高起动转矩异步电动机 YQ
汉字意义 异 异绕 异爆 异起
老代号 J、JO JR、JRO JB、JBO JQ、JQO
19
பைடு நூலகம்
接法:
定子三相绕组的联接方法。通常
W2 U2 V2 电机 3 容 k W 量 Y 联结
U1 V1 W1 电机 4 容 kW 量 联结
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% 。因为在电动机满载或接近 满载情况下运行时，电压过高 或过低都会使 电动机的电流大于额定值, 从而使电动机过热。 三相异步电动机的额定电压有380V，3000V, 及6000V等多种。
21
电流:
电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。
例如： Y / 6.73 / 11.64 A 表示星形联结
电机学异步电动机课件
电机学异步电动机课 件
• 异步电动机的基本原理 • 异步电动机的运行分析 • 异步电动机的控制 • 异步电动机的维护与故障处理
目录
Part
01
异步电动机的基本原理
工作原理
异步电动机是一种利用电 磁感应原理工作的旋转电 机。
当三相交流电通过定子绕 组时，产生旋转磁场，该 磁场与转子导体相互作用 ，使转子转动。
维修实例分析
实例一
某工厂的异步电动机在运行过程中出现异常声音和振动。经检查，发现是轴承磨损导致 。更换轴承后，电动机恢复正常运行。
实例二
某大型设备中的异步电动机过热。经检查，发现是通风不足和过载所致。增加通风并减 少负载后，电动机温度恢复正常。
THANKS
感谢您的观看
保持电动机的电气部分清洁，检 查电线和连接，确保没有过热或
损坏。
02
定期更换润滑油
根据设备使用情况和制造商的推 荐，定期更换异步电动机的润滑 油，以减少磨损和保持效率。
04
预防性维护计划
制定并执行预防性维护计划，以 降低故障风险并延长设备使用寿
命。
常见故障及处理
启动问题
如果电动机不能正常启动或启动后立 即停止，可能是由于电源问题、过载 、短路或断路器故障。处理方法包括 检查电源、负载和电路。
降压启动控制
总结词
降压启动控制是通过降低电动机的端 电压来减小启动电流，从而减小对电 网的冲击。
详细描述
降压启动控制适用于较大容量的电动 机，启动电流较大时对电网的影响较 小。常用的降压启动方法有星形-三角 形启动和自耦变压器启动等。
正反转控制
总结词
正反转控制是通过改变电动机的电源相序来实突 变时，各参数随时间的变化情况 。
• 异步电动机的基本原理 • 异步电动机的运行分析 • 异步电动机的控制 • 异步电动机的维护与故障处理
目录
Part
01
异步电动机的基本原理
工作原理
异步电动机是一种利用电 磁感应原理工作的旋转电 机。
当三相交流电通过定子绕 组时，产生旋转磁场，该 磁场与转子导体相互作用 ，使转子转动。
维修实例分析
实例一
某工厂的异步电动机在运行过程中出现异常声音和振动。经检查，发现是轴承磨损导致 。更换轴承后，电动机恢复正常运行。
实例二
某大型设备中的异步电动机过热。经检查，发现是通风不足和过载所致。增加通风并减 少负载后，电动机温度恢复正常。
THANKS
感谢您的观看
保持电动机的电气部分清洁，检 查电线和连接，确保没有过热或
损坏。
02
定期更换润滑油
根据设备使用情况和制造商的推 荐，定期更换异步电动机的润滑 油，以减少磨损和保持效率。
04
预防性维护计划
制定并执行预防性维护计划，以 降低故障风险并延长设备使用寿
命。
常见故障及处理
启动问题
如果电动机不能正常启动或启动后立 即停止，可能是由于电源问题、过载 、短路或断路器故障。处理方法包括 检查电源、负载和电路。
降压启动控制
总结词
降压启动控制是通过降低电动机的端 电压来减小启动电流，从而减小对电 网的冲击。
详细描述
降压启动控制适用于较大容量的电动 机，启动电流较大时对电网的影响较 小。常用的降压启动方法有星形-三角 形启动和自耦变压器启动等。
正反转控制
总结词
正反转控制是通过改变电动机的电源相序来实突 变时，各参数随时间的变化情况 。
《异步电动机》ppt课件
普通情况下，10KW以上的电动机都不宜全压起动，运用降压起动。
2．降压起动 利用起动设备将电压适当降低后加到电动机的定子绕组上起动，以 限制电动机的起动电流，等电动机转速升高后，再使电动机定子绕组上 的电压恢复至额定值，这种方法称为降压起动。由于电动机转矩与电压 平方成正比，所以降压起动时的起动转矩将大为降低，因此，降压起动 方法仅适用于空载或轻载起动。
三相异步电动机的功率因数是衡量在异步电动机输入的视 在功率中，能转换为机械功率的有功功率所占比重的大小。
十四、效率 电动机从电源汲取的有功功率，称为电动机的输入功率，而电
动机转轴上输出的机械功率，称为输出功率，输出功率与输入功率 的比值，称为效率。 十五、起动电流
电动机转速为零〔静止〕加上额定电压时的线电流，称为起动电 流。异步电动机直接起动时，其起动电流很大，可达额定电流的 5～7倍，起动电流也是异步电动机起动性能的重要目的。
鼠笼型转子铁心和绕组构造表示图
鼠笼型异步电动机
线绕式转子绕组和定子绕组类似，也是三相对称绕组。转子的 三相绕组普通接成星形，三个出线头经过转轴内孔分别接到与转轴 固定的三个铜制滑环上。滑环之间以及滑环与转轴之间都彼此绝缘， 在每个滑环上都装有一组电刷，经过电刷使转子绕组与变阻器接通， 以改善异步电动机的起动性能或调理电动机的转速〔参见以下图〕。 具有绕线式转子的电动机叫绕线式电动机，又叫滑环式电动机。
同步形状，
如电动机转速超越同步转速，即n＞n1〔s＜0〕，那么转子绕组
中电流改动方向，电磁转矩变为制动转矩。此时的电动机处在发电
制动形状。
如电动机转速小于零，即n＜0〔s＞1〕，电磁转矩也变为制动
转矩。此时的电动机处在反接制动形状。
第二节 异步电动机的铭牌和主要技术参数
2．降压起动 利用起动设备将电压适当降低后加到电动机的定子绕组上起动，以 限制电动机的起动电流，等电动机转速升高后，再使电动机定子绕组上 的电压恢复至额定值，这种方法称为降压起动。由于电动机转矩与电压 平方成正比，所以降压起动时的起动转矩将大为降低，因此，降压起动 方法仅适用于空载或轻载起动。
三相异步电动机的功率因数是衡量在异步电动机输入的视 在功率中，能转换为机械功率的有功功率所占比重的大小。
十四、效率 电动机从电源汲取的有功功率，称为电动机的输入功率，而电
动机转轴上输出的机械功率，称为输出功率，输出功率与输入功率 的比值，称为效率。 十五、起动电流
电动机转速为零〔静止〕加上额定电压时的线电流，称为起动电 流。异步电动机直接起动时，其起动电流很大，可达额定电流的 5～7倍，起动电流也是异步电动机起动性能的重要目的。
鼠笼型转子铁心和绕组构造表示图
鼠笼型异步电动机
线绕式转子绕组和定子绕组类似，也是三相对称绕组。转子的 三相绕组普通接成星形，三个出线头经过转轴内孔分别接到与转轴 固定的三个铜制滑环上。滑环之间以及滑环与转轴之间都彼此绝缘， 在每个滑环上都装有一组电刷，经过电刷使转子绕组与变阻器接通， 以改善异步电动机的起动性能或调理电动机的转速〔参见以下图〕。 具有绕线式转子的电动机叫绕线式电动机，又叫滑环式电动机。
同步形状，
如电动机转速超越同步转速，即n＞n1〔s＜0〕，那么转子绕组
中电流改动方向，电磁转矩变为制动转矩。此时的电动机处在发电
制动形状。
如电动机转速小于零，即n＜0〔s＞1〕，电磁转矩也变为制动
转矩。此时的电动机处在反接制动形状。
第二节 异步电动机的铭牌和主要技术参数
电机学第三篇课件 异步电机48页PPT
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
电机学第三篇课件 异步电机
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
电机学第三篇课件 异步电机
2 pFe m1I m Rm
• 剩余功率将通过气隙磁场感应到转子绕组，此一功率称为 电磁功率。
Pem P 1 pcu1 pFe m1E2 I 2 cos 2
功率传递（2）
I2 2 • 电磁功率首先提供转子铜耗； pcu2 m1R2
1 s I2 2 P m1 R2 • 剩余的电磁功率全部转化为机械功率； s
• 结论：理想空载运行时，转子电流为0，定子电流等于激磁 电流；负载时，定子电流随负载增大而增大。
感应电动机的等效电路
等效电路法是分析异步电动机的重要手段。在异步电动机 中，作等效电路遇到的两大障碍是：
(1)定转子电路的频率不相同；
(2)定转子边的相数，匝数，绕组系数等不相等。
一、频率折算
• 转差率为s的异步电动机转子电路频率：
单相感应电动机 按定子绕组供电电源相数 异步电机 三相感应电动机
结构简单，坚固， 两相感应电动机 成本低，运行性能 不如绕线式 鼠笼式异步电动机 按转子绕组的结构
绕线式异步电动机
通过外串电阻改善电机 的起动，调速等性能
三相感应电动机的结构
三相感应电动机的结构
定子铁心
定子冲片
定子线圈
铁心和机座
2、转子绕组的电势及电流
转子绕组的感应电势 • 转子绕组切割主磁通的转速 •主磁通以同步速度旋转 •转子以转速n旋转 •转子绕组导体切割主磁通的相对转速为 (n1-n)=sn1
• 转子绕组中感应电势的频率： p(n1 n) n1 n pn1 •公式：
f2 60 n1 60
sf1
功率平衡和转矩平衡关系
一、功率平衡方程式
功率变换和传递是电动 机的主要功用,结合等效 电路分析异步电动机功 率流向。
• 剩余功率将通过气隙磁场感应到转子绕组，此一功率称为 电磁功率。
Pem P 1 pcu1 pFe m1E2 I 2 cos 2
功率传递（2）
I2 2 • 电磁功率首先提供转子铜耗； pcu2 m1R2
1 s I2 2 P m1 R2 • 剩余的电磁功率全部转化为机械功率； s
• 结论：理想空载运行时，转子电流为0，定子电流等于激磁 电流；负载时，定子电流随负载增大而增大。
感应电动机的等效电路
等效电路法是分析异步电动机的重要手段。在异步电动机 中，作等效电路遇到的两大障碍是：
(1)定转子电路的频率不相同；
(2)定转子边的相数，匝数，绕组系数等不相等。
一、频率折算
• 转差率为s的异步电动机转子电路频率：
单相感应电动机 按定子绕组供电电源相数 异步电机 三相感应电动机
结构简单，坚固， 两相感应电动机 成本低，运行性能 不如绕线式 鼠笼式异步电动机 按转子绕组的结构
绕线式异步电动机
通过外串电阻改善电机 的起动，调速等性能
三相感应电动机的结构
三相感应电动机的结构
定子铁心
定子冲片
定子线圈
铁心和机座
2、转子绕组的电势及电流
转子绕组的感应电势 • 转子绕组切割主磁通的转速 •主磁通以同步速度旋转 •转子以转速n旋转 •转子绕组导体切割主磁通的相对转速为 (n1-n)=sn1
• 转子绕组中感应电势的频率： p(n1 n) n1 n pn1 •公式：
f2 60 n1 60
sf1
功率平衡和转矩平衡关系
一、功率平衡方程式
功率变换和传递是电动 机的主要功用,结合等效 电路分析异步电动机功 率流向。
电机学异步电动机课件
定子绕组是用来产生旋转磁场的，而转子绕组则是用来产生感应电流的。转子绕 组有两种形式：笼型和绕线型，其中笼型异步电动机结构简单，价格便宜，维护 方便。
运行特性
异步电动机的转速与电源频率、电机极数和转差率等因素有关。在额定负载范围内，异步电动机的转 速变化较小。
异步电动机的功率因数和效率会随着负载的变化而变化。在额定负载附近，异步电动机的功率因数和效 率最高。
通过研究和应用新材料和新工艺，进一步提高异步电动机的性能和 可靠性。
THANKS
额定工况下的效率
在额定负载和额定电压下，异步 电动机的效率达到最高值。随着 负载的减小或增加，效率会相应
降低。
轻载和过载工况
在轻载或过载工况下，由于电机 内部损耗的增加，其效率会显著 降低。因此，合理选择电机容量 和运行工况对于提高效率至关重
要。
03
异步电动机的控制技术
直接启动控制
01
直接启动控制是指将异步电动机直接接入电网，通过控制开关或 接触器来接通或断开电源，实现对异步电动机的启动和停止控制
异步电动机在运行过程中会产生一些损耗，如铁损、铜损、机械损耗和附加损耗等。这些损耗会导致电 动机效率降低和温升增加。
02
异步电动机的特性分析
稳态特性
1 3
稳态特性概述
异步电动机在正常运行时，其输入和输出功率达到平衡，电 机进入稳态运行状态。
输入功率
2
异步电动机的输入功率主要包括有功功率和无功功率。有功
实例一
01
一台异步电动机启动后转速不正常，声音异常 ，经检查发现是电源电压不稳定导致，调整电
源电压后恢复正常。
实例三
03
一台异步电动机突然停机，无法再次启动，经 检查发现是负载过大导致，减轻负载后恢复正
运行特性
异步电动机的转速与电源频率、电机极数和转差率等因素有关。在额定负载范围内，异步电动机的转 速变化较小。
异步电动机的功率因数和效率会随着负载的变化而变化。在额定负载附近，异步电动机的功率因数和效 率最高。
通过研究和应用新材料和新工艺，进一步提高异步电动机的性能和 可靠性。
THANKS
额定工况下的效率
在额定负载和额定电压下，异步 电动机的效率达到最高值。随着 负载的减小或增加，效率会相应
降低。
轻载和过载工况
在轻载或过载工况下，由于电机 内部损耗的增加，其效率会显著 降低。因此，合理选择电机容量 和运行工况对于提高效率至关重
要。
03
异步电动机的控制技术
直接启动控制
01
直接启动控制是指将异步电动机直接接入电网，通过控制开关或 接触器来接通或断开电源，实现对异步电动机的启动和停止控制
异步电动机在运行过程中会产生一些损耗，如铁损、铜损、机械损耗和附加损耗等。这些损耗会导致电 动机效率降低和温升增加。
02
异步电动机的特性分析
稳态特性
1 3
稳态特性概述
异步电动机在正常运行时，其输入和输出功率达到平衡，电 机进入稳态运行状态。
输入功率
2
异步电动机的输入功率主要包括有功功率和无功功率。有功
实例一
01
一台异步电动机启动后转速不正常，声音异常 ，经检查发现是电源电压不稳定导致，调整电
源电压后恢复正常。
实例三
03
一台异步电动机突然停机，无法再次启动，经 检查发现是负载过大导致，减轻负载后恢复正
《异步电动机》课件
异步电动机的调速
变极调速
通过改变电动机的极数来调节转速，但只能在有限的范围内调速。
变频调速
通过改变电源的频率来调节电动机的转速，可以实现宽范围的调速，且调速性能 好。
异步电动机的制动和反转
能耗制动
反转
在电动机定子绕组中通入直流电，产 生恒定的磁场，利用转子感应电流与 恒定磁场的相互作用产生制动力矩。
03
转子铁芯
转子铁芯是电动机的磁路部分，通常 由0.5mm厚的硅钢片叠压而成。
转轴
转轴是电动机的输出部分，通过轴承 与机座相连，用于驱动负载。
05
04
转子绕组
转子绕组是电动机的电路部分，它由 绝缘导线绕制而成，嵌套在转子铁芯 槽内。
其他部件
01
02
03
轴承
轴承是用来支撑转子的部 件，分为滚动轴承和滑动 轴承两种。
通过改变电源相序或绕组接线方式来 实现电动机的反转。
反接制动
通过反接电源相序来改变电动机旋转 磁场的旋转方向，利用转子感应电流 与旋转磁场的相互作用产生制动力矩 。
05
异步电动机的维护与故障 处理
异步电动机的日常维护
定期检查
定期检查异步电动机的 外观、紧固件、轴承异步电动机的清洁 ，防止灰尘、杂物进入
汽车用异步电动机
适用于汽车驱动和辅助系 统，如起动机、发电机等 。
04
异步电动机的运行与控制
异步电动机的启动
直接启动
通过直接将电动机接入电源来启动。这种方式简单，但可能导致电流过大，适 用于小容量电动机。
降压启动
通过降低加在电动机上的电压来减小启动电流。常用的方法有星形-三角形启动 和自耦变压器启动。
《异步电动机》 PPT课件
《异步电机原理》课件
《异步电机原理》 PPT课件
contents
目录
• 异步电机概述 • 异步电机工作原理 • 异步电机特性 • 异步电机启动与控制 • 异步电机维护与故障处理
01
异步电机概述
异步电机定义
异步电机
又称感应电机，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，从而实现能量转 换的一种电机。
根据电机型号和使用情况，定期对轴承进 行润滑保养，保证轴承的正常运转。
清洁保养
紧固保养
定期对电机进行清洁，清除灰尘和杂物， 保持电机内部清洁。
对电机的螺栓、螺母等紧固件进行检查和 紧固，防止松动。
异步电机常见故障及处理
绕组故障
如绕组短路、断路等，需要检查绕组的绝缘层和 导线连接，修复或更换损坏的绕组。
03
异步电机特性
异步电机机械特性
启动与制动特性
描述了异步电机在启动和制动过程中 的性能特点，包括启动电流、启动转 矩、制动方式等。
负载变化对特性的影响
探讨了在不同负载条件下，异步电机 的转速、转矩等参数的变化情况。
异步电机效率特性
效率与功率因数
详细分析了异步电机的效率与功率因数之间的关系，以及如何通过优化设计提 高效率。
软启动
通过逐渐增加电机输入电压来平滑启动，可 减小启动电流和振动。
星三角启动
通过改变电机定子绕组的接线方式来降低启 动电流，适用于较大型电机。
变频启动
通过改变电源频率来启动电机，可实现精确 控制和优化启动性能。
异步电机调速控制
变极调速
通过改变电机定子绕组的接线 方式来改变极数，从而实现调
速。
转子串电阻调速
当三相交流电流通过异步电机的定 子绕组时，根据电磁感应定律，会 在电机内部产生一个旋转的磁场。
contents
目录
• 异步电机概述 • 异步电机工作原理 • 异步电机特性 • 异步电机启动与控制 • 异步电机维护与故障处理
01
异步电机概述
异步电机定义
异步电机
又称感应电机，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，从而实现能量转 换的一种电机。
根据电机型号和使用情况，定期对轴承进 行润滑保养，保证轴承的正常运转。
清洁保养
紧固保养
定期对电机进行清洁，清除灰尘和杂物， 保持电机内部清洁。
对电机的螺栓、螺母等紧固件进行检查和 紧固，防止松动。
异步电机常见故障及处理
绕组故障
如绕组短路、断路等，需要检查绕组的绝缘层和 导线连接，修复或更换损坏的绕组。
03
异步电机特性
异步电机机械特性
启动与制动特性
描述了异步电机在启动和制动过程中 的性能特点，包括启动电流、启动转 矩、制动方式等。
负载变化对特性的影响
探讨了在不同负载条件下，异步电机 的转速、转矩等参数的变化情况。
异步电机效率特性
效率与功率因数
详细分析了异步电机的效率与功率因数之间的关系，以及如何通过优化设计提 高效率。
软启动
通过逐渐增加电机输入电压来平滑启动，可 减小启动电流和振动。
星三角启动
通过改变电机定子绕组的接线方式来降低启 动电流，适用于较大型电机。
变频启动
通过改变电源频率来启动电机，可实现精确 控制和优化启动性能。
异步电机调速控制
变极调速
通过改变电机定子绕组的接线 方式来改变极数，从而实现调
速。
转子串电阻调速
当三相交流电流通过异步电机的定 子绕组时，根据电磁感应定律，会 在电机内部产生一个旋转的磁场。
《异步电动机》课件
《异步电动机》PPT课件
本PPT课件将带您深入了解异步电动机——其定义、原理、类型、结构、工 作原理、应用场景、优缺点、维护保养、发展趋势等。
一、概述
异步电动机是一种常见的电动机类型，其原理基于电磁感应。了解其定义和工作原理对深入理解其应用 至关重要。
二、类型
1 单相异步电动机
2 三相异步电动机
2 静态原理
逆变器控制电流频率和相位，使异步电动机顺利启动和运行。
五、应用场景
工业生产
用于大型机械设备和生产线，提供稳定的动力驱动。
家用电器
应用于洗衣机、冰箱等家电设备，提供动力支持。
汽车工业
用于电动汽车的驱动系统，实现高效能和节能环保。
六、优缺点
优点
• 成熟技术，稳定可靠 • 多种型号和规格可选 • 维护保养简单
缺点
• 效率低于同功率的同步电动机 • 启动电流较大 • 体积较大，安装占用空间
七、维护保养
1
日常保养
定期检查电机温度和电线连接情况，
故障排除
2
清除灰尘和异物。
学习如何识别并修复常见电机故障， 如绕组烧损等。
八、发展趋势
技术发展
随着科技的进步，异步电动机的效率和可靠性将 进一步提高。
市场需求
随着清洁能源和电动化趋势的推动，异步电动机 的市场需求将不断增长。
适用于家庭用电器等小功率设备。
适用于工业生产和汽车工业等高功率设备。
三、结构
1 定子
由硅钢片和绕组组成， 产生旋转磁场。
2作用，导致转动。
在结构上与传统异步电 动机有所不同，适用于 特定应用场景。
四、工作原理
1 动态原理
根据电磁感应定律，通过旋转磁场和转子磁场相互作用实现转动。
本PPT课件将带您深入了解异步电动机——其定义、原理、类型、结构、工 作原理、应用场景、优缺点、维护保养、发展趋势等。
一、概述
异步电动机是一种常见的电动机类型，其原理基于电磁感应。了解其定义和工作原理对深入理解其应用 至关重要。
二、类型
1 单相异步电动机
2 三相异步电动机
2 静态原理
逆变器控制电流频率和相位，使异步电动机顺利启动和运行。
五、应用场景
工业生产
用于大型机械设备和生产线，提供稳定的动力驱动。
家用电器
应用于洗衣机、冰箱等家电设备，提供动力支持。
汽车工业
用于电动汽车的驱动系统，实现高效能和节能环保。
六、优缺点
优点
• 成熟技术，稳定可靠 • 多种型号和规格可选 • 维护保养简单
缺点
• 效率低于同功率的同步电动机 • 启动电流较大 • 体积较大，安装占用空间
七、维护保养
1
日常保养
定期检查电机温度和电线连接情况，
故障排除
2
清除灰尘和异物。
学习如何识别并修复常见电机故障， 如绕组烧损等。
八、发展趋势
技术发展
随着科技的进步，异步电动机的效率和可靠性将 进一步提高。
市场需求
随着清洁能源和电动化趋势的推动，异步电动机 的市场需求将不断增长。
适用于家庭用电器等小功率设备。
适用于工业生产和汽车工业等高功率设备。
三、结构
1 定子
由硅钢片和绕组组成， 产生旋转磁场。
2作用，导致转动。
在结构上与传统异步电 动机有所不同，适用于 特定应用场景。
四、工作原理
1 动态原理
根据电磁感应定律，通过旋转磁场和转子磁场相互作用实现转动。
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• 转子绕组中感应电势的频率：
•公式：
f2
p(n1 n) 60
n1 n n1
pn1 60
sf1
•结论：由于s很小，转子感应电势频率很低。
0.5-3Hz
转子感应电势的有效值
E2s 4.44 f2 N21kw2 4.44sf1N21kw2 s(4.44 f1N21kw2 ) sE2
• 感应电势与转差率正比。 •对绕线式异步电机，转子绕组每相串联匝数，相数计算方法同 定子绕组的计算。 •对笼形转子来说，由于每个导条中电流相位均不一样，所以， 每个导条即为一相，可见相数等于导条数即转子槽数；每相串 联匝数为半匝即1/2。 •注意转子不动时（s=1)时的感应电势与转子旋转时感应电势的 关系。
E1 jI1 X1
X1 称为漏电抗。
• 转子绕组通过电流时，也会有漏磁通。对应的漏抗电势
E2 jI2 X 2
异步电动机电势平衡方程式
1、定子绕组电势平衡方程式 •定子绕组接到交流电源上，与电源电压相平衡的电势（压 降）包括：主电势、漏磁电势和电阻压降。
•主电势（感应电势）： •定子绕组通入三相对称交流电流时，将会产生旋转的 主磁通，同时被定子绕组和转子绕组切割，并在其中产 生感应电势。 •定子绕组感应电势的有效值：
响定子回路的电压平衡， 作为漏磁场处理。
f
p n 60
p n1
60
f1
主磁通
• 漏磁通
定子绕组的漏磁通 •槽漏磁通：由槽的一壁横越至 槽的另一壁的漏磁通。
•端部漏磁通：匝联绕组端部的 漏磁通。
•谐波漏磁通：谐波磁势会产生 谐波磁通。
电机正常运转时，谐波磁通不会 产生有用的转矩。
• 漏电抗
• 漏电抗：漏磁通在定子绕组中会感应漏磁电势，该电势用 漏抗压降表示:
转差率： s n1 n n1
S值与电机运行状态的关系
• 起动瞬间，n = 0, s=1 • 理想空载运行时：n=n1,s=0 • 作为电动机运行时，s 的范围在0-1之间。 • 转差率一般很小，如 s = 0.03。 • 制动运行时，电磁转矩方向与转速方向相反，即n1 与n反向，s>1 • 发电运行时，n 高于同步转速n1, s<0.
PN 3UN IN cos 3UN IN cos
感应电机的基本工作原理
三相对称绕组建立的磁场
感应电机的基本工作原理
• 转子绕组的导体处于旋转磁场中 • 转子导体切割磁力线，并产生感 应电势，判断感应电势方向。
• 转子导体通过端环自成闭路，并 通过感应电流。
• 感应电流与旋转磁场相互作用产 生电磁力，判断电磁力的方向。 • 电磁力作用在转子上将产生电 磁转矩，并驱动转子旋转。
E2s jI2Z 2s
• 转子电流：
I2
E 2 s Z2s
E 2 s R2 jsX 2
,
I2
sE2 R22 (sX 2 )2
3、磁势平衡方程式
激磁电流 Im 和激磁磁势Fm •产生主磁通所需要的电流称为激磁电流 Im ；
•对应的磁势称为激磁磁势：
•转差率
• 切割磁力线是产生转子感应电流和电磁转矩的必要 条件。 • 转子必须与旋转磁场保持一定的速度差，才可能切 割磁力线。 • 旋转磁场的转速用n1表示，称为同步转速；转子的 实际转速用n表示，转差Δn=n1-n。 • 转差率是异步电动机的一个基本变量，在分析异步 电动机运行时有着重要的地位。
E1 4.44 f1N11kw1
•漏磁电势（漏抗压降） •定子漏磁通：仅与定子绕组相匝链。 •漏抗压降： E1 jI1X1
•电阻压降： R1I1
•定子电势平衡方程式：
U1 E1 (R1 jX 1)I1 E1 Z1 I1
2、转子绕组的电势及电流
转子绕组的感应电势
• 转子绕组切割主磁通的转速 •主磁通以同步速度旋转 •转子以转速n旋转 •转子绕组导体切割主磁通的相对转速为 (n1-n)=sn1
5.1 异步电机的基本原理
•基波旋转磁场产生的经过气隙，同时匝链定子和转子绕组 的磁通叫主磁通。
• 转子绕组切割主磁通并在转子中产生感应电流；
• 感应的转子电流在磁场中受到电磁力的作用而形
成驱动转矩，使电机旋转。
谐波磁动势建立的谐波磁场也匝链定转子， 但是
•对转子的作用不会产生有效的转矩，
•定子绕组产生的感应电动势的频率与基波频率一致， 影
异步电机
交流电机可分为感应电机和同步电机两大类。
感应电机主要用作电动机，应用最广泛的一种 电动机，厂矿企业，交通工具，娱乐，科研， 农业生产，日常生活都离不开异步电动机。
类型：异步电机主要分为：鼠笼式异步电动机，绕 线式异步电动机和各种控制用电动机三大类。
感应电机分类
异步电机
单相感应电动机
按定子绕组供电电源相数 三相感应电动机
转子绕组的阻抗
•由于转子绕组是闭合的，所以有转子电流流过。同 样会产生漏磁电抗压降。
•漏抗公式： X 2 s 2f2L2 2sf1L2 sX 2
•漏抗也与转差率正比。转速越高，漏抗越小。 •考虑到转子绕组的相电阻后：
Z2s R2 jsX 2
转子绕组中的电流
• 转子绕组短路，转子电压为0，感应电势全部加在转 子阻抗上, 转子回路方程：
结构简单，坚固，成 本低，运行性能不如
绕线式
两相感应电动机
按转子绕组的结构 鼠笼式异步电动机
绕线式异步电动机
通过外串电阻改善电机 的起动，调速等性能
异步电机的结构
三相感应电动机的结构
定子铁心
定子冲片
定子线圈
铁心和机座
鼠笼转子
鼠笼转子照片
绕线转子照片
感应电机铭牌
铭牌：型号，额定值，绕组联结方式，生产厂家等
• 型号：Y132S-4,Y--异步电动机；132--机座中心高度 132mm，S--短铁心；4-极数。 • 额定值: 正常运行时的主要数据指标。 • 绕组联结方式：△接法或者Y接法。
感应电机额定值
• 额定电压UN： (V)，额定运行时，规定加在定子绕组上的线电压； • 额定电流IN： (A), 额定运行时，规定加在定子绕组上的线电流； • 额定功率PN： (kW), 额定运行时，电动机的输出功率； • 额定转速n： (r/min), 额定运行时，电动机的转子转速； • 额定频率fN： (Hz)，规定的电源频率(50Hz)； • 额定效率、额定功率因数等