第四篇异步电机.doc
异步电机效率曲线
异步电机效率曲线异步电机效率曲线是指在不同负载情况下，电机输出的有用功率与输入的电功率之比所得到的曲线。
对于任何一种电机而言，其输出动力的效率总是小于1的，因为在转动时总会产生一些能量的损耗，比如说机械摩擦、风阻、铁损、缺失的相位等。
因此，在设计和使用异步电机时，需要对其效率曲线进行深入研究，以便通过优化电机的工作状态来提高其能效。
下面我们来分步骤阐述异步电机效率曲线的一些相关知识。
第一步：了解电机的基本构造和工作原理。
异步电机是一种最常见的电动机，它的转子和定子之间通过电磁感应来产生转矩。
当定子上的多相电流流过绕组时，它会在空间中产生旋转磁场。
此时，由于转子中导体的运动，这个磁场会激励转子上的涡流，从而导致转矩的产生，使其能够实现旋转运动。
第二步：研究电机的效率计算方法。
电机的效率通常可以通过测量输入功率（即电源提供的电功率）和输出功率（即电机转动时产生的机械功率）来进行计算。
效率曲线则是通过在不同负载下进行实验测试来得出的。
第三步：掌握效率曲线的特点和意义。
效率曲线通常呈现出一种“马鞍形”状，即在低负载和高负载下效率都比较低，而在中等负载范围内则有一个最高点。
此时电机的输出功率最大，能够实现最佳的功率利用效率。
效率曲线可以用来确定适当的负载范围，帮助我们优化电机的工作状态，从而提高其能效。
第四步：实施优化措施以提高电机效率。
在实际应用中，我们可以通过调整电机的负载、优化绕组设计、改善电机的冷却系统等方式，来提高其效率。
此外，还可以采用高效的变频器驱动电机，以实现更加精准和有效的控制。
总之，异步电机效率曲线是电机性能评估中非常重要的一个指标，通过掌握和优化效率曲线，可以大幅度提高电机的能效，节约能源和减少环境污染。
异步电动机的工作原理-1要点
异步电机分析第一节异步电动机的工作原理1．、转差，转差率（为什么叫异步电动机？）∙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：∙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。
o起动瞬间，n = 0,s=1o理想空载运行时：n=n1,s=0o作为电动机运行时，s的范围在0---1之间。
o转差率一般很小，如s = 0.03。
o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>1o发电运行时，n高于同步转速n1,s<0.∙根据转差率可以区分异步电动机运行状态：∙2．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（感应电势）：o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。
o定子绕组感应电势的有效值：∙漏磁电势（漏抗压降）o定子漏磁通：仅与定子绕组相匝链。
o漏抗压将：∙电阻压降：∙定子电势平衡方程式：2、转子绕组的电势及电流∙转子绕组的感应电势o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)=sn1o转子绕组中感应电势的频率：▪公式：▪结论：由于s很小，转子感应电势频率很低。
0.5-3Hzo转子感应电势的有效值▪公式：▪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。
▪对笼型转子来说，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是感应电势的关系。
∙转子绕组的阻抗o由于转子绕组是闭合的，所以有转子电流流过。
版第四章三相异步电动机
《电机及拖动基础》(3版) 三相异步电动机
初识交流电动机
Y系列三相异步电动机
《电机及拖动基础》(3版) 三相异步电动机
异步电动机的应用举例
三相异 步电动 机
洗衣机电机 单相异 步电动 机
Z3050钻床
吸油烟机电机
《电机及拖动基础》(3版) 三相异步电动机
第四章 三相异步电动机
异步电动机运行时，必须从电网吸取感性无功功率以 建立旋转磁场，使电网的功率因数变坏，而且运行时受电 网电压波动影响较大；另外，异步电动机的与调速性能都 要逊色于直流电动机，不过随着电力电子技术、计算机技 术及交流调速系统的发展，起动性能、调速性能等已可与 直流电动机媲美。 本章先叙述三相异步电动机的基本工作原理和基本 结构；再根据三相异步电动机与变压器的基本电磁关系 有许多相似之处，在沿用变压器的分析方法叙述异步电 动机(在本章及以后章节中，由于习惯用法，异步电动机 就是指三相异步电动机)的运行时又注意异步电动机的旋 转、机械功率和电磁转矩等特殊性。对于单相异步电动 机及同步电机，将在第六章中加以阐述。
交 流 旋 转 电 机
异步电机
与直流电机的静 止磁场不同，都
三相异步电动机具有结构简单、制造方便、价格低廉、运行可靠等一系列优点；还 具有较高的运行效率和较好的工作特性、从空载到满载范围内接近恒速运行，能满 足各行各业大多数生产机械的传动要求。异步电动机还便于派生成各种专用、特殊 要求的形式，以适应不同生产条件的需要。
因从前图可知电流在时间上变化了ωt＝360°电角度时，即一周期， 在两极(p=1)的情况下，旋转磁场在空间也转过360°电角度，转过 的机械角也是360°，即在空间正好转过一圈。电流每秒变化f 周期， 则旋转磁场的转速 n1=f(r/s) =60f(r/min)。当(p=2）时， n1=60f/2(r/min)——见下页；p对极时， n1=60f/p(r/min)
异步电机的工作原理
异步电机的工作原理
异步电机是一种常见的交流电动机，它广泛应用于工业生产、家用电器以及各种机械设备中。
异步电机的工作原理是基于电磁感应和磁场作用的相互作用，下面将详细介绍异步电机的工作原理。
首先，异步电机由定子和转子两部分组成。
定子是由绕组和铁芯构成的，绕组上通有交流电流，产生旋转磁场；而转子则是由绕组和铁芯构成，绕组通有感应电流，感应电流与定子的旋转磁场相互作用，从而产生转矩，使电机转动。
其次，当三相交流电源加在定子上时，定子中会产生旋转磁场。
这个旋转磁场的产生原理是基于三相交流电的相位差，使得定子绕组中的电流产生正弦分布，从而产生旋转磁场。
而转子中的绕组则感应出感应电流，感应电流与旋转磁场相互作用，产生转矩，从而使得转子跟随旋转磁场一起旋转。
再者，根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，会产生感应电动势。
在异步电机中，由于转子绕组感应出的感应电流是由定子旋转磁场产生的，所以转子绕组中会产生感应电动势。
这个感应电动势会产生感应电流，感应电流与旋转磁场相互作用，从而产生转矩，使得转子跟随旋转磁场一起旋转。
最后，异步电机的工作原理是基于电磁感应和磁场作用的相互作用。
当定子上通有交流电流时，产生旋转磁场；而转子中感应出感应电流，感应电流与旋转磁场相互作用，产生转矩，使得转子跟随旋转磁场一起旋转。
这样，异步电机就能够实现动力传递和机械运动。
总之，异步电机是一种广泛应用的电动机，其工作原理是基于电磁感应和磁场作用的相互作用。
通过定子和转子之间的相互作用，异步电机能够实现动力传递和机械运动，为各种机械设备的正常运行提供了重要的动力支持。
三相异步电动机实训报告范文三相异步电机实验心得体会10篇
三相异步电动机实训报告范文三相异步电机实验心得体会10篇为期30天的矿机班学生电动机实训结束了，作为从初中毕业升上来的中专的学生，理论知识水平不高，但是，对实践动手有一定的积极性，实验室学习效果很好。
对这段实践做个总结，为以后的实验教学和培训学生参加比赛积累经验。
关键词：电动机实训；实验教学；经验这学期我所教的班级是11矿机的两个班，学生课堂学习积极性不高，但是对上实验课动手操作还是挺有兴趣的。
在实验前我反复讲解学生在实验室需遵守的安全管理规定，第一天上实训又根据实验室设备讲解了一次，根据学生的基础，安排实验内容，从容易到难。
第一个实验是电动机的点动实验，首先讲解了实验报告的写法并在黑板上画出电路图。
刚开始做实验需要仔细讲解电路，左边是主电路，右边是控制电路。
主电路最上面是u，v和w三相交流电，接着是开关、熔断器和接触器的三个主触头，热继电器及三相异步电动机。
控制电路中需讲到fr是继电器的热保护，sb1是控制按钮和km是接触器的线圈。
我们使用的是插线式电动机试验台，所以，学生只需要看清楚电路图后就可以接线了。
一、点动控制的工作过程按下按钮sb1接触器km线圈得电，接触器的主触头闭合，电动机转动。
接线要求学生从主电路开始接起，从上到下一个个元器件接下来，接好主电路后接控制电路，接线思路也是从上到下一个个元器件接下来的。
实验过程需要两个同学一组，在一个同学连接好电路后，另一个仔细检查一下确定正确后方可通电，这样提高了实验的正确性。
在学生实验做成功后开始写实验报告，尤其注意让学生对实验做总结。
在学生理解掌握点动实验后开始做电动机单向自锁运行控制实验。
首先，介绍自锁。
自锁又叫自保，就是通过启动按钮启动后让接触器线圈持续有电，保持接点通路状态。
在这近两个月的电工实习中，我学到了很多东西，也更深刻地认识到实践的重要性。
掌握扎实的理论知识，并能在实践中学以致用是非常重要的。
通过这近两个月的学习，我觉得自己在以下几个方面有收获：一、通过这次实习，我熟悉掌握了几种基本的电工工具的使用。
第四节笼型异步电机调速
在图11-18b中绘出 Ef 越前 E s900时异步电动机的向量图。 2
•
•
U1 I X 11
•
IR 11
E 1 1
2
I' 2
E '2
（a）
•
•
U1
IX
1
1
•
IR
11
•
I
E
1
•
I 1
1
1
•
I 0
•
I 0
2
图（1118）
E '2
I' 2
E ' / s
（b）
E ' / s f
2021/6/18
2021/6/18
（11-18） （11-21） （11-22）
二. 改变定子电压调速
人为机械特性。 控制电路价格较低。 调速范围很小。 对于恒转距调速，如能增加
n
nn0
U U' U"
1
1
2
n1 n2
3
U
T
1
Z
U'
n
U"
1
2
m
转子电阻，则改变定子电
压可得较宽 的调速范 围，
此时特性太软，其静差率
0
2021/6/18
2021/6/18
n
f 11
f 12
f 13
f 14
f 15
f 16
0 图（1 0 1 4）
T
变频调速的优点：调速范围大，平滑性较高，变频时Ux按不同
规律变化可实现转矩或恒功率调速，低速时特性的静差率较高。
变频调速的缺点：专用的变频电源；在恒转矩调速时，低速段 电动机的过载倍数大为降低，甚至不能带动负载。
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
电机第四章《电机设计(第2版)——高等学校教材》陈世坤 主编
4.3 主电抗计算
二、异步电机励磁电抗的计算方法
2、计算 X m
（7）
X
* m
Xm U N
I N1X m U N
EN1 U N
N1 N
FN1 FN
IN1
FN1, N1, EN1 —由定子额定电流产生的基波磁势、基波磁通及所感生电势
（ I0 IN1 假想） EN1 I0Zm IN1(rm xm ) Im xm
直流电阻： R l
Ac
l 绕组导体长度
Ac 导体截面积
导体材料电阻率
GB755-81规定：要换算到相应绝缘等级的基准工作温度。
t 151 (t t15)
A、E、B：t 75 F、H： t 115
4.1 绕组电阻的计算
交流电阻： 绕组通以交流时，由于集肤效应，电阻值较通直流时增大。
U N , N , FN —额定电压、在定子绕组中感应电势 E UN
时所需基波磁通、相应的气隙磁势。
4.3 主电抗计算
二、异步电机励磁电抗的计算方法
2、计算 X m
FN1
2m
p
I
N1NKdp1
2
(
2mNI
D
N1
)
D
2p
Kdp1
2
A
Kdp1
FN
B 1 ef 0
X
m
FN1 FN
0
2A Kdp1 B1ef
IR
IR
IR
IB
2sin
IB
2sin
p
IB
2 p
2
Z2
Z2
RR
(
IR IB
)2
RR
(
Z2
(完整word版)第四版 异步电机拖动习题
10-1 一绕线转子异步电动机，其技术数据为P N =75kW ，n N =720r/min ，U 1N =380V ，I 1N =148A ，ηN =90.5%，cos φN =0.85，K T =2.4，U 2N =213V ，I 2N =220A 。
（1）用实用表达式绘制电动机的固有特性。
（2）用该电动机带动位能负载，如果下放负载时要求转速n=300r/min ，负载转矩T Z =T N 时转子每相应该串接多大电阻？ （3）电动机在额定状态下运转，为了停车采用反接制动，如果要求制动转矩在起动时为2TN ，求每相串接的电阻值。
（4）用工程计算法计算异步电动机的下列参数：T N 、Tmax 、R 2、k 、R 2’、R 1、s m 、X 、X 1、X 2’、X 2、I 0及X m 等。
解：（4） 7595509550994.8N m 720N N N P k T n ===max 2.4994.82387.5N m T N T K T ==⨯=2220.042130.022333220N N N s E R I ⨯===Ω⨯ 120.950.953801.695213N N U k U ⨯==='2222 1.6950.02230.064R k R ==⨯=Ω1110.950.953800.02230.031433148N N N U s R I ⨯⨯===Ω⨯0750/min n r = 06030004750f p n === 07507200.04750N n n s n --=== 22(1)0.04(2.4 2.41)0.183m N T T s s K K =+-=⨯+-=0(1)(10.183)750612.75/minm m n s n r =-=-⨯=22222211(380/3)40.03140.03140.353210210 2.4994.8T N U p X R R K T φ⎛⎫⎛⎫⨯=--=--=Ω ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭'120.50.50.3530.175X X X ===⨯=Ω'2222/0.175/1.6950.061X X k ===Ω'122'120.3530.216/0.03140.064/0.04NN X X tg R R s ϕ+===++ 2211sin 1cos 10.850.527N N ϕϕ=-=-=01112(sin cos )148(0.5270.850.216)50.82N N N N I I tg A ϕϕϕ=-=⨯-⨯=100.950.953804.13350.82N M U X I ⨯===Ω⨯ (1) 固有机械特性的几个点同步转速点（n0，0）为（750，0）额定工作点（n N ，T N ）为（720，994.8）最大转矩点（n M ，Tmax ）为（612.75，2387.5） 起动点（0，Tst ） 由()2'221'222'22112380340.06433880.04N m 250[0.03140.0640.353]2[()()st s R pU s T R f R X X sππ=⎛⎫⨯⨯⨯ ⎪⎝⎭===⨯⨯+++++ 画出固有机械特性图如下：(2) 下放位能性负载，则处于倒拉反转的反接制动状态，如图A 点 则0750(300)1.4750A A A n n s n ---=== T N T maxTn 0-n 0s n Nn mT st由''2T N em N m A m AT T T s s s s λ==+得''1.4 4.81.4mm s s +=，得到 2' 6.72 6.724 1.966.4150.305()2ms ±-⨯==或舍因此应串入电阻值''2 6.4151(1)0.02240.7630.183m sA m s R r s ⎛⎫=-=-⨯=Ω ⎪⎝⎭（3）如图B 点所示，此时B 点007507201.96750N B n n s n ----===--，且对应的电磁转矩为-2T N ，另外，此时为电源反接制动，因此n 0=-750r/min 。
电机实验报告(推荐8篇)
电机实验报告第1篇扬州大学能源与动力工程学院本科生实习题目：课程：专业：班级：学号：姓名：指导教师：实习日期：电机学实习报告刘伟目录前言以及大中电机厂概况1、实习的目的及要求实习的目的实习的任务及要求2、电机整体结构及框架图电机整体结构电机各部分器件3、课程及参观内容第一天课程内容-------------安全生产教育第一天参观内容-------------电机制造的各个车间第二天课程内容-------------低压交流异步电动机技术简介第二天参观内容-------------锻压车间和绕线车间第三天课程内容-------------高压三相异步电动机技术简介和同步电机技术简介第三天参观内容-------------高压电机第四天课程内容--------------直流电动机技术简介和高压电机出厂试验、测试第四天参观内容-------------线圈制造分厂4、收获和体会文献来源电气工程及其自动化是一门非常普遍的学科。
电气工程一级学科包含电机与电器、电力系统及其自动化、高电压与绝缘技术、电力电子与电力传动、电工理论与新技术五个二级学科，电气工程的主要特点是以强电为主、弱电为辅、强弱电结合，电工技术与电子技术相结合、软件与硬件结合、元件与系统结合，具有交叉学科的性质，电力、电子、控制、计算机多学科综合，是“宽口径”专业。
电机实验报告第2篇实验报告格式一、实验报告知识述要实验报告是以实验本身为研究对象，或者以实验作为主要研究手段而得出科研成果后所写出的科研文书。
实验报告具有一般科研文书的科学性、实践性、规范性等特点。
（一）实验报告的概念和用途实验报告是实验者在某项科研活动或专业学习中，用简洁准确的语言完整真实地记录、描述某项实验过程和结果的书面材料，是对实验工作的总结和概括，是整个实验工作不可或缺的组成部分，也是实验成果的重要表现形式。
在科研活动中，实验是形成、发展和检验科学理论或假设的重要方法，而实验报告是实验环节的理吐升华，是实验工作的重要环节。
电机学讲义 (4)
PN 3UN IN cos •
【补】已知一台三相异步电动机，4kW ，380V, 功率因数0.77, 效率0.84。求该电动机的额定电流。（9.4A）
总结：与变压器一样，异步电动机的额定电压和额定电流指的 是线电压和线电流。
第三节 三相异步电动机的定子绕组 一、交流绕组的一些基本知识和基本量
4、画展开图
画出槽内线圈边（上层 边用实线，下层边用虚 线表示），并且编号
以上是并联路数等于1,还可以 连成并联路数等于2和4.
[例]3相,4极,36槽,y1=8,画波绕组展开图. 1.求q 2.分相带 3.连接 下图是a=1,还可以连成a=2
总结：功率稍大的交流电机一般采用双层绕组，其中双层叠绕 组最为常见。双层短距绕组所产生的旋转磁场的波形和感应电 动势的波形比单层绕组的更接近正弦波。
F1 0.9N y I
f y (x,t) Fym(x) cost
0.9
NyIFra bibliotekcos
x 1 cos3 3
x 1 cos5 5
x
c
ost
把以2τ为周期的 矩形磁动势波用 傅氏级数分解
(一)整距线圈的磁势是脉振矩形波,波幅是
2 2 NyI
把这个矩形波加以分解,得基波,三次谐波,五次谐波,七次谐波等. 其中基波波幅是矩形波波幅的4/π倍.即
CY
15,16,17,18 19,20,21,22
4、组成线圈组 三相单层同心 式绕组展开图
相绕组 的构成
同心式 绕组
总结：同心式 绕组、链式绕 组和交叉式绕 组是三种常见 的单层绕组。
作业：4-6，4-7
四、三相双层绕组
双层绕组的每个槽内都有上下两个线圈边，每个线圈的一个边 放在某一个槽的上层，另一边放在相隔节距y1的另一个槽的下层。 整个绕组的线圈数等于槽数。另外，双层绕组的节距比较灵活。
电机及拖动基础知识要点复习
电机及拖动基础知识要点复习电机复提纲第一章：概念：主磁通、漏磁通、磁滞损耗、涡流损耗。
磁路的基本定律：安培环路定律：XXX。
磁路的欧姆定律：作用在磁路上的磁动势F等于磁路内的磁通量Φ乘以磁阻Rm。
磁路与电路的类比：与电路中的欧姆定律在形式上十分相似。
E=IR。
磁路的基尔霍夫定律：1）磁路的基尔霍夫电流定律：穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒等于零。
2）磁路的基尔霍夫电压定律：沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位差的代数和。
第二节常用铁磁材料及其特性铁磁材料：1、软磁材料：磁滞回线较窄。
剩磁和矫顽力都小的材料。
软磁材料磁导率较高，可用来制造电机、变压器的铁心。
2、硬磁材料：磁滞回线较宽。
剩磁和矫顽力都大的铁磁材料称为硬磁材料，可用来制成永久磁铁。
铁心损耗：1、磁滞损耗——材料被交流磁场反复磁化，磁畴相互摩擦而消耗的能量。
2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的热能损耗。
3、铁心损耗——磁滞损耗和涡流损耗之和。
第二章：一、换向：尽管电枢在转动，但处于同一磁极下的线圈边中电流方向应始终不变，即进行所谓的“换向”。
二、直流电机的应用：作为电动机运行——在直流电机的两电刷端上加上直流电压，电枢旋转，拖动生产机械旋转，输出机械能；作为发动机运行——用原动机拖动直流电机的电枢，电刷端引出直流电动势，作为直流电源，输出电能。
三、直流电机的主要结构：定子的主要作用是产生磁场，转子又称为“电枢”，作用是产生电磁转矩和感应电动势。
要实现机电能量转换，电路和磁路之间必须在相对运动，所以旋转电机必须具备静止的和转动的两大部分，且静止和转动部分之间要有一定的间隙（称为：气隙）。
四、直流电机的铭牌数据：直流电机的额定值有：1、额定功率PN(kW)；2、额定电压UN(V)；3、额定电流IN(A)；4、额定转速nN(r/min)；5、额定励磁电压UfN(V)。
五、直流电机电枢绕组的基本形式：直流电机电枢绕组的基本形式有两种：一种叫单叠绕组，另一种叫单波绕组。
第四章三相异步电动机试题和答案解析
第四章 三相异步电动机一、 填空（每空1分）1. 如果感应电机运行时转差率为s ，则电磁功率，机械功率和转子铜耗之间的比例是 2:P :e Cu P p Ω= 。
答 s :s)(1:1-2. ★当三相感应电动机定子绕组接于Hz 50的电源上作电动机运行时，定子电流的频率为 ，定子绕组感应电势的频率为 ，如转差率为s ，此时转子绕组感应电势的频率 ，转子电流的频率为 。
答 50Hz ，50Hz ，50sHz ，50sHz3. 三相感应电动机，如使起动转矩到达最大，此时m s = ,转子总电阻值约为 。
答 1， σσ21X X '+4. ★感应电动机起动时，转差率=s ，此时转子电流2I 的值 ，2cos ϕ ,主磁通比，正常运行时要 ，因此起动转矩 。
答 1，很大，很小，小一些，不大5. ★一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 ，转子电势的频率为 。
当转差率为0.04时，转子的转速为 ，转子的电势频率为 。
答 0.02，1Hz ， 720r/min ，2Hz6. 三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包括 ， ， ，和 ，电动机空载输入功率0P 与这些损耗相平衡。
答 定子铜耗，定子铁耗，机械损耗，附加损耗7. 三相感应电机转速为n ，定子旋转磁场的转速为1n ，当1n n <时为 运行状态；当1n n >时为 运行状态；当n 与1n 反向时为 运行状态。
答 电动机， 发电机，电磁制动8. 增加绕线式异步电动机起动转矩方法有 ， 。
答 转子串适当的电阻， 转子串频敏变阻器9. ★从异步电机和同步电机的理论分析可知，同步电机的空隙应比异步电机的空气隙要 ，其原因是 。
答 大，同步电机为双边励磁10. ★一台频率为 160Hz f =的三相感应电动机，用在频率为Hz 50的电源上（电压不变），电动机的最大转矩为原来的 ，起动转矩变为原来的 。
异步电动机原理
异步电动机原理第四章 异步电动机原理§4-1 基本工作原理与结构一、 异步电动机的基本工作原理·原理：定子旋转磁场以速度n0切割转子导体感生电动势（发电机右手定则）， 在转子导体中形成电流，使导体受电磁力作用形成电磁转矩， 推动转子以转速n 顺n0方向旋转 （电动机左手定则），并从轴上输出一定大小的机械功率。
(n 不能等于n0)特点：·电动机内必须有一个以n0旋转的磁场。
－实现能量转换的前提；·电动运行时n 恒不等于n0（异步）－必要条件n<n0；·建立转矩的电流由感应产生。
－感应名称的来源。
U U V V W W 1112221W U 2V 1122绕组空间位置转子绕组展开图(星形联接)NSn 0n 异步电动机模型笼型转子ii ui vi wi uωt32π34π2π三相电流波形U U V V W W 111222ωt =Iu=ImU U V V W W 111222ωt =2π3Iv=ImU U V V W W 111222ωt =4π3Iw=Im·空间120度 对称分布的三相绕组通过三相对称的交流电流时，产生的合成磁场为极对数p=1的空间旋转磁场，每电源周期旋转一周，即两个极距；·某相绕组中电流达到最大值时，磁极轴线恰好旋转到该相绕组轴线上。
·每相空间对称分布串联线圈数增加，合成磁场磁极对数也增加： 例：由3个线圈增加到6个，依次滞后60度机械角度对称分布：U V V W W 111121221绕组空间位置U 12V W 12U 22V 22W 21W 22P=2绕组展开图(Y联接)U V W 111111U 12V 12W 12U U 2122V 21V 22W 21W 22U U V W W 2212221212ωt =0U 11U 21V W V V 212122U U V W W 2212221212ωt =U 11U 21V W V V 21212232πU U V W W 2212221212ωt =11U 21V W V V 21212234πU U V W W 2212221212ωt =2π11U 21V W V V 212122·p=2时，电源电压变化一周，磁场在空间旋转半周，即180度机械角度； 对应电角度仍为00360180=⨯p 。
2016国家题库 低压电工第四章异步电动机
第四章异步电机一、判断题1、电机在正常运行时,如闻到焦臭味,则说明电动机速度过快。
正确答案：错2、改变转子电阻调速这种方法只适用于绕线式异步电动机。
正确答案：对3、对于转子有绕组的电动机,将外电阻串入转子电路中启动,并随电机转速升高而逐渐地将电阻值减小并最终切除,叫转子串电阻启动。
正确答案：对4、电气安装接线图中，同一电器元件的各部分必须画在一起。
正确答案：对5、交流电动机铭牌上的频率是此电机使用的交流电源的频率。
正确答案：对6、带电机的设备,在电机通电前要检查电机的辅助设备和安装底座,接地等,正常后再通电使用。
正确答案：对7、为改善电动机的启动及运行性能,笼形异步电动机转子铁芯一般采用直槽结构。
正确答案：错8、再生发电制动只用于电动机转速高于同步转速的场合。
正确答案：对9、电机异常发响发热的同时,转速急速下降,应立即切断电源,停机检查。
正确答案：对10、电机在检修后,经各项检查合格后,就可对电机进行空载试验和短路试验。
正确答案：对11、使用改变磁极对数来调速的电机一般都是绕线型转子电动机。
正确答案：错12、电气原理图中的所有元件均按未通电状态或无外力作用时的状态画出。
正确答案：对13、因闻到焦臭味而停止运行的电动机,必须找出原因后才能再通电使用。
正确答案：对14电气控制系统图包括电气原理图和电气安装图。
正确答案：对15、电机运行时发出沉闷声是电机在正常运行的声音。
正确答案：错16、异步电动机的转差率是旋转磁场的转速与电动机转速之差与旋转磁场的转速之比。
正确答案：对17、电动机按铭牌数值工作时,短时运行的定额工作制用S2表示。
正确答案：对18、三相电动机的转子和定子要同时通电才能工作。
正确答案：错19、三相异步电动机的转子导体会中形成电流,其电流方向可用右手定则判定。
正确答案：对20、转子串频敏变阻器启动的转矩大,适合重载启动。
正确答案：错21、在电气原理图中，当触点图形垂直放置时，以“左开右闭”原则绘制。
11-三相异步电动机的电动势--注册电气工程师供配电专业
利用三角公式：
cos cos 1 cos( ) cos( )
2
f1
F1
c os s
cost
1 2
F1
cos(t
s
)
1 2
F1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
cos(t
s
)
第一项为正向旋转磁势，第二项为负向 旋转磁势，所以脉振磁势可分解为两个转速 相同，转向相反的旋转磁势，每个旋转磁势 的幅值为脉振磁势幅值的一半。
F = Fm+ Fm/2 =
3 2
Fm
结论：F 的大小不变。
F=
m 2
Fm =
0.9 m kw N I 2p
S
n0
N
旋转磁通势波
S N
S N
S
N
旋转磁通势波
4.3 三相绕组的电动势
一、 三相绕组的电动势
1. 整距线圈的电动势
Bx n0
B1m
展 U1 开
e = bl v
N n0 ×U2
S
0
U1
τ
Eq
= 4.44 f 1 kw
p a
q NcΦm
2p
2p
E = a Eq = 4.44 f 1 kw a q NcΦm
U1 V1 W1
U2 V2 W2
1-1、解析法：
• 将三个单相磁势相加，即得三相绕组的 合成磁势。
• 单相磁势为： f1 F1 cos s cost
f A1 F1 cos s cost f B1 F1 cos( s 1200 ) cos(t 1200 ) fC1 F1 cos( s 2400 ) cos(t 2400 )
异步电机
（二）铭牌数据 1、 PN （千瓦）：在额定工况下，轴上输出的机械 功率。 2、U N （伏）：电动机在额定运行时，加在定子绕 组上的线电压。。 3、 I N（安）：电动机在额定电压下输出额定功率 时，定子绕组中通过的线电流。 4、 f N（赫）：我国规定标准工业用电频率50赫。 5、 cos ϕ N ：电动机额定运行时，定子相电流与 相电压之间相位角的余弦。 6、额定转速 n N ：电动机在额定电压，额定频率 下，轴上输出额定功率时转子的转速。 PN = 3U N I Nη N cos ϕ N 10 −3 （KW） 从而有： η N ：额定运行时的效率
线圈组的磁动势：因为是分布绕组，所以合成磁 线圈组的磁动势： 势为各线圈磁势的矢量和，比集中绕组的代数和 小，引入分布系数 Kq ν 的概念，且 Kqν <1 ，物理 意义为采用分布绕组后比集中绕组中磁动势打的 Kq 折扣，K q 1 为基波磁势的分布系数， ν为 ν 次谐波 的分布系数。分布绕组的合成磁势中谐波含量要 比集中绕组中小的多。谐波含量减小，磁势波形 就会趋于正弦波形。
§4-2 交流电机绕组：
按相数：单相、两相、三相； 按槽内层数：单层、双层、单双层混合 1、组成异步电动机绕组的单元是线圈，习惯上不 像直流电机那样称为元件。线圈由一匝或多匝串 联而成，它有两个引出线，一个叫首端，另一个 叫末端。线圈的两个边分别放在两个槽中。 2、节距的概念：一个线圈的两个边之间的距离称 为第一节距 y1 ，一般用槽数表示，y1 = τ （极 距），整距绕组； y1 〈τ ，短距绕组； y1 〉τ ， 长距绕组。常用整距绕组和短距绕组。
§4.1 三相异步电动机的基本工作原理与结构 一、基本工作原理 在一对可以旋转的磁极 之间装有一个由硅钢片叠成 的圆柱体铁心，铁心周围的 槽中嵌放若干条两端都被端 环短接的导体，称为转子绕 组。铁心和绕组构成可以自 由转动的转子。
电机学知识点
3.直流电机由定子和转子两大部分组成，定子部分包括主磁 极、机座、换向极、电刷装置、端盖等。转子部分包括转轴 、电枢铁心、电枢绕组、换向器等。定子的作用是建立主磁 场和进行机械固定。转子的作用是产生电动势，流过电流， 产生电磁转矩。
4.直流电机的额定值
电机的额定值是电机长期运行时允许的各物理量的值。直流 电机的额定值主要有额定功率、额定电压、额定电流、额定 转速等。 •额定功率PN(kW)：额定运行状态下电机的 输出功率 。 •额定电压UN(V) ：额定运行状态下电机出线端的平均电压。
1）电枢绕组的节距
第一节距y1：每个元件的两个元件边在电枢表面的跨距， 用虚槽数计算。
y1
Qu 2p
整数
式中： —小于1的分数。
第二节距y2：相串联的两个元件中，第一个元件的下层边 与第二个元件的上层边在电枢表面上所跨的距离，用虚槽
数计算。
合成节距y：相串联的两个元件对应边在电枢表面上所跨
电机学
第一篇 变压器 第二篇 直流电机 第三篇 交流电机的绕组电动势和磁动势 第四篇 同步电机 第五篇 异步电机
第一章 变压器的用途、分类与结构
1.变压器的基本作用原理
变压器是根据__电__磁__感__应___原理，将一种电压等级的交流电能 变换为同频率的另一种电压等级的的交流电能的静止电机。
2.变压器的主要额定值
第二章 变压器的运行分析
1.变压器的磁场
为了便于研究，根据变压器内部磁场的实际分布和所起作 用的不同，通常把磁通分为___主__磁__通___和_漏__磁__通____。
主磁通的性质和作用：主磁通沿铁心闭合，其磁路是一 种非线性磁路，m与I0 呈非线性关系，主磁通在一、二次 绕组中分别感应电势E1和E2，将电磁功率从一次绕组传递 到二次绕组，起__传__递__能__量_______的作用。
异步电机空载电流 励磁电流 激磁电流
异步电机空载电流励磁电流激磁电流下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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第四篇 异步电机4．1 什么叫转差率？如何根据转差率来判断异步机的运行状态？4．2 异步电机作发电机运行和作电磁制动运行时，电磁转矩和转子转向之间的关系是否一样？怎样区分这两种运行状态？4．3 有一绕线转子感应电动机，定子绕组短路，在转子绕组中通入三相交流电流，其频率为1f ，旋转磁场相对于转子以p f n /6011=（p 为定、转子绕组极对数）沿顺时针方向旋转，问此时转子转向如何？转差率如何计算？4．4 为什么三相异步电动机励磁电流的标幺值比变压器的大得多？4．5 三相异步电机的极对数p 、同步转速1n 、转子转速n 、定子频率1f 、转子频率2f 、转差率s 及转子磁动势2F 相对于转子的转速2n 之间的相互关系如何？试填写下表4．6 试证明转子磁动势相对于定子的转速为同步速度1n 。
4．7 试说明转子绕组折算和频率折算的意义，折算是在什么条件下进行的？4．8 异步电动机定子绕组与转子绕组没有直接联系，为什么负载增加时，定子电流和输入功率会自动增加，试说明其物理过程。
从空载到满载，电机主磁通有无变化？4．9 异步电动机的等效电路有哪几种？等效电路中的()[]2/1R s s '-代表什么意义？能否用电感或电容代替？4．10 异步电动机带额定负载运行时，若电源电压下降过多，会产生什么严重后果？试说明其原因。
如果电源电压下降，对感应电动机的m ax T 、st T 、m Φ、2I 、s 有何影响？4．11 漏电抗大小对异步电动机的运行性能，包括起动电流、起动转矩、最大转矩、功率因数等有何影响？为什么？4．12 某绕线转子异步电动机，如果（1）转子电阻增加一倍；（2）转子漏电抗增加一倍；（3）定子电压的大小不变，而频率由50Hz 变为60Hz ，各对最大转矩和起动转矩有何影响？4．13 一台笼型异步电动机，原来转子是插铜条的，后因损坏改为铸铝的，在输出同样转矩的情况下，下列物理量将如何变化？（1）转速n ；（2）转子电流2I ；（3）定子电流1I ；（4）定子功率因数1cos ϕ；（5）输入功率1P ；（6）输出功率2P ；（7）效率η；（8）起动转矩st T ；（9）最大电磁转矩m ax T 。
4．14 绕线式三相异步电动机转子回路串人适当的电阻可以增大起动转矩，串入适当的电抗时，是否也有相似的效果？4．15 普通笼型异步电动机在额定电压下起动时，为什么起动电流很大而起动转矩不大？但深槽式或双笼电动机在额定电压下起动时，起动电流较小而起动转矩较大，为什么？4．16 绕线转子异步电动机在转子回路中串人电阻起动时，为什么既能降低起动电流又能增大起动转矩？试分析比较串入电阻前后起动时的m Φ、2I 、2cos ϕ、st I 是如何变化的？串入的电阻越大是否起动转矩越大？为什么？4．17 两台同样的笼型异步电动机共轴连接，拖动一个负载。
如果起动时将它们的定子绕组串联以后接至电网上，起动完毕后再改接为并联。
试问这样的起动方法，对起动电流和转矩的影响怎样？4．18 绕线式三相异步电动机拖动恒转矩负载运行，试定性分析转子回路突然串入电阻后降速的电磁过程。
4．19 绕线式三相异步电动机拖动恒转矩负载运行，在转子回路接入一个与转子绕组感应电动势同频率、同相位的外加电动势，试分析电动机的转速将如何变化？4．20 单绕组变极调速的基本原理是什么？一台四极异步电动机，采用单绕组变极方法变为两极电机时，若外加电源电压的相序不变，电动机的转向将会这样？4．21 为什么在变频恒转矩调速时要求电源电压随频率成正比变化？若电源的频率降低，而电压的大小不变，会出现什么后果。
4．22 如果电网的三相电压显著不对称，三相异步电动机能否带额定负载长期运行？为什么？4．23 已知某一台三相异步电动机在额定电压下直接起动时，起动电流等于额定电流的6倍，试计算当电网三相电压不对称、负序电压分量的大小等于额定电压10%、电机带额定负载运行时，定子相电流可能出现的最大值是额定电流的多少倍？这样的运行情况是否允许？为什么？4．24 三相异步电动机在运行时有一相断线，能否继续运行？当电机停转之后，能否再起动？4．25 怎样改变单相电容电动机的旋转方向？对罩极式电动机，如不改变其内部结构，它的旋转方向能改变吗？4．26 试画出三相笼型异步电动机由单相电网供电、当作单相电动机应用时的接线原理图。
4．27 感应调压器与自耦变压器相比，有何优缺点？4．28 已知一台型号为JO 2-82-4的三相异步电动机的额定功率为55kW ，额定电压为380V ，额定功率因数为0.89，额定效率为91.5%，试求该电动机的额定电流。
4．29 已知某异步电动机的额定频率为50Hz ，额定转速为970r/min ，问该电机的极数是多少？额定转差率是多少？4．30 一台50Hz 三相绕线式异步电动机，定子绕组Y 联接，在定子上加额定电压。
当转子开路时，其滑环上测得电压为72V ，转子每相电阻Ω=6.02R ，每相漏抗Ω=42σX 。
忽略定子漏阻抗压降，试求额定运行04.0=N s ，时，（1）转子电流的频率；（2）转子电流的大小；（3）转子每相电动势的大小；（4）电机总机械功率。
4．31 已知一台三相异步电动机的数据为：V U N 380=，定子∆联接，50Hz ，额定转速min /1426r n N =，Ω=865.21R ，Ω=71.71σX ，Ω='82.22R ，Ω='75.112σX ，m R 忽略不计，Ω=202m X 。
试求：（1）极数；（2）同步转速；（3）额定负载时的转差率和转子频率；（4）绘出T 型等效电路并计算额定负载时的1I 、1P 、1cos ϕ和2I '。
4．32 已知JO 2-92-4三相异步电动机的数据为：kW P 752=，V U N 380=（定子∆联接），min /1480r n N =，Ω=088.01R ，Ω=404.01σX ，Ω='073.02R ，Ω='77.02σX ，Ω=75.2m R ，Ω=26m X ，机械损耗kW p mec 1.1=。
试用T 型、较准确Г型和简化Г型三种等效电路计算额定负载时的定子电流、功率因数和效率，并对计算结果进行分析比较。
4．33 某三相异步电动机，kW P N 10=，V U N 380=（线电压），A I N 8.19=，4极，Y 联接，Ω=5.01R 。
空载试验数据为：V U 3801=（线电压），A I 4.50=，kW p 425.00=，机械损耗kW p mec 08.0=。
短路试验中的一点为：V U k 120=（线电压），A I k 1.18=，kW p k 92.0=。
试计算出忽略空载附加损耗和认为σσ21X X =时的参数2R '、σ1X 、m R 和m X 。
4．34 一台三相异步电动机的输入功率为10.7kW ，定子铜耗为450W ，铁耗为200W ，转差率为s=0.029，，试计算电动机的电磁功率、转子铜耗及总机械功率。
4．35 一台JO 2-52-6异步电动机，额定电压为380V ，定子Δ联接，频率50Hz ，额定功率7.5kW ，额定转速960r/min ，额定负载时824.0cos 1=ϕ，定子铜耗474W ，铁耗231W ，机械损耗45W ，附加损耗37.5W ，试计算额定负载时，（1）转差率；（2）转子电流的频率；（3）转子铜耗；（4）效率；（5）定子电流。
4．36 一台4极中型异步电动机，kW P N 200=，V U N 380=，定子Δ联接，定子额定电流A I N 385=，频率50Hz ，定子铜耗kW p Cu 12.52=，转子铜耗kW p Cu 85.22=，铁耗kW p Fe 8.3=，机械损耗kW p mec 98.0=，附加损耗kW p ad 3=，Ω=0345.01R ，Ω=9.5m X 。
正常运行时Ω=202.01σX ，Ω='022.02R ，Ω='195.02σX ；起动时，由于磁路饱和与趋肤效应的影响，Ω=1375.01σX ，Ω='0715.02R ，Ω='11.02σX 。
试求： （1）额定负载下的转速、电磁转矩和效率；（2）最大转矩倍数（即过载能力）和起动转矩倍数。
4．37 一台三相8极异步电动机的数据为：kW P N 200=，V U N 380=，Hz f 50=，m in /722r n N =，过载能力13.2=M k 。
试求：（1）产生最大电磁转矩时的转差率；（2）s=0.02时的电磁转矩。
4．38 一台三相 4 极异步电动机额定功率为28kW ，V U N 380=，%90=N η，88.0cos =ϕ，定子为三角形联接。
在额定电压下直接起动时，起动电流为额定电流的6倍，试求用Y-Δ起动时，起动电流是多少？4．39 一台三相绕线转子异步电动机，kW P N 155=，A I N 294=，42=p ，V U N 380=，Y 联接。
其参数为Ω='=012.021R R ，Ω='=06.021σσX X ，11≈σ，电动势及电流的变比2.1==i e k k 。
现要求把起动电流限制为3倍额定电流，试计算应在转子回路每相中接入多大的起动电阻？这时的起动转矩为多少？4．40 一台4极绕线型异步电动机，50Hz ，转子每相电阻Ω=02.02R ，额定负载时min /1480r n N =，若负载转矩不变，要求把转速降到1100r/min ，问应在转子每相串入多大的电阻？4．41一台三相4极异步电动机，V U N 3801=，定子Y 接法，83.0cos =N ϕ（滞后），Ω=35.01R ，Ω='34.02R ，04.0=N s ，机械损耗和附加损耗之和为288W ，设 A I I N N 5.2021='=，试求： （1）额定运行时输出功率、电磁功率和输入功率；（2）额定运行时的电磁转矩和输出转矩。
4．42 一台三相4极绕线式异步电动机，Hz f 501=，转子每相电阻Ω=015.02R ，额定运行时转子相电流为200A ，转速min /1475r n N =，试求：（1）额定电磁转矩；（2）在转子回路串入电阻将转速降至1120r/min ，求所串入的电阻值（保持额定电磁转矩不变）；（3）转子串入电阻前后达到稳定时定子电流、输入功率是否变化，为什么？4．43 一台三相6极笼型异步电机，kW P N 3=，V U N 380=，定子绕组Y 接法，Ω=08.21R ，Ω=12.31σX ，Ω='525.12R ，Ω='25.42σX ，Ω=12.4m R ，Ω=62m X 。