旋转磁场

一、旋转磁场的产生
1.定子结构简介
（1）三相绕组AX、BY、CZ中，每相绕组一个线圈。
（2）三相绕组空间互差120°，对称
分布在6个凹槽之中。
Y
A
Z B
240
C X
120
定子三相对称绕组
2.定子中通入三相对称电流
（1）电路图
定子的末端（X、Y、Z）连接在一起，首端（A、B、 C）分别接入三相对称电源，三相电源相序为U、V、W， 三个绕组中就会产生三相对称电流iu、iv、iw。
t
i
Im
iU
iV
iW
C
30°
Y
A
Z
B
Z N
C' S

B

t
X'
B
X

C S
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Z' N
C
Y
A'
t 60
iW=0，iU＞0，iV＜0
Z
电流变化 60，磁场旋转 30
i
Im
iU
iV
iW
C'
A Y'

Z
60
B
S
N
N

t
X'
B'
S
Y

C
t 120
iV=0，iU＞0，iW＜0
60 f1 3.旋转磁场的转速与极对数的关系：n1 p
五、随堂练习
P98面 填空题（1、2、3）
六、作业
课后习题：判断题（1、2）、选择题（1、2） 、问答题（1、2）
谢谢指导！
i
Im
iU
iV
iW
A Y
N
Z
t
C
B
S
t 0
iU=0，iV＜0，iW＞0
X
i
Im
iU
iV
iW
A
Y Z
120
与ω t=120°时刻相比较，顺时针旋转了120° （B相→C相）。
（4）当ω t=360°时，iu=0，iv＜0，iw＞0； 与ω t=240°时刻相比较，顺时针旋转了120° （C相→A相）。
4.小结
◆1.三项对称定子绕组通入三相对称电流后， 定子中产生了旋转磁场。
◆2.电流变化一周期（360°），旋转磁场也 旋转一周（360°）。
三、旋转磁场的磁极对数与旋转速度
1.两极旋转磁场的转速
磁极对数p=1→旋转磁场的转速 n1 60 f1
2.四极旋转磁场的转速
60 f1 磁极对数p=2→旋转磁场的转速 n1 2
同理分析可知，当p=3时，旋转磁场的转速 n1
60 f1 当p=4时，旋转磁场的转速 n1 4
60 f1 3
3.推论：当有p对磁极时， 旋转磁场的转速 n1
60 f1 p
也就是说，旋转磁场的转速与电源频率成 正比，与磁极对数成反比。
例：我国交流电的工频是50Hz,则转子的转速与极对
数的关系为：
经过计算，交流电机的同步转速用表格表示为：
p
n1(r/min)
1
3000
2
1500
3
1000
…
…
四、总结
1.三相对称的定子绕组中通入三相对称电流时产生旋转磁场。 2.旋转磁场旋转方向与三相对称电流相序一致。要改变旋转 磁场的旋转方向，也就是电动机的旋转方向，只需要把定 子绕组接到电源的三根导线中的任意两根对调即可。
◆3.产生的旋转磁场有一对磁极（一个N极， 一个S极）。 ◆4.旋转磁场的旋转方向与三相电流相序一致。
二、旋转磁场的旋转方向
1. 电源以正序U、V、W接入定子时，旋转磁场的旋转方向： 2. 电源以相序U、W、V接入定子时，旋转磁场的旋转方向： iA iA
C
A ZX Y B
U
A
ZX Y B C
iC
U
120
N
S
C
B
S
X
C
N B
X
t 360
120
A Y
A A Y
t 240
Z
N
Z
S
B C N B
C
S
X
X
120
A Y'
C'
Z

iU
B
A X A' Z' X' C' Y' Y B' Z B
N
X'
S

S
X
iw
C
C
B'
N
A'
Y
iv
Z'
t 0
i
Im
iU
iV
iW
iU=0，iV＜0，iW＞0
Z' A'
电流变化120 ，磁场旋转 60
以此类推：
A
i
Im
iU
iV
iW
C'
Y'
Z

N
B
t
X'
S

S
N
A'
Y
C
180
X
B'
t 360
iU=0，iV＜0，iW＞0
Z'
电流变化一个周期，旋转磁场在空间转了1/2转
iB
V
iC
V W
iB W
电源电压相序：U→V→W 绕组内电流相序：iA→iC→iB
电源电压相序：U→V→W 绕组内电流相序：iA→iB→iC 磁场的旋转方向：A→B→C （顺时针）
磁场的旋转方向：A→C→B （逆时针）
对调（U/V）
3.任意对换两根电源相线（如对调U、V或者U、W）,旋转 磁场的旋转方向： iC U iB U A A
t
C
S
N B
X
t 120
iV=0，iU＞0，iW＜0
i
Im
iU
iV
iW
A A Y
Z
t
C
S
N
X B
t 240
iW=0，iU＜0，iV＞0
120
i
Im
iU
iV
iW
120
A
t
Y
N
Z
C
B
S
t 360
iU=0，iV＜0，iW＞0
X
A Y
t 0
Z Y A Z
t 120
()电流入
A
Y
i
Z
iU
iV
iW
Im
B
C
t
(•)电流出
X
3.旋转磁场的产生
（1）当ω t=0时，iu=0，iv＜0，iw＞0； （2）当ω t=120°时，iv=0，iu＜0，iw＞0；
与ω t=0时刻相比较，顺时针旋转了120° （A相→B相）。 （3）当ω t=240°时，iw=0，iu＜0，iv＞0；
尊敬的各位专家评委：
您们好！
今天我所讲的课程是教材《城市轨道交通车辆电机》 第三章 交流电机基础知识
第三节
旋转磁场
课前复习
1.三相对称交流电：
频率、幅值相同，空间互差120°的三个单相交 流电的组合。
2.右手安培定则：
用右手握住导线，让伸直的大 拇指所指的方向与电流的方向 一致，那么四指的弯曲方向就 是磁感线的环绕方向。
（2）三相对称电流的数学表达式 以Iu 为初始相量，则：
i
A Z X Y C B
iU I m sin t
iV I m sint 120
iW I m sint 240
（3）电流的波形图
（4）电流的参考方向
当电流i为正时，由首端流入尾端流出； 当电流i为负时，由尾端流入首端流出 。
对调（U/W）
ZX Y B C
iA
绕组内电流相序:iB → iA → iC
iC
V W
ZX Y B C
iB
iA
V W
绕组内电流相序:iC → iB → iA 磁场旋转方向：逆时针
磁场旋转方向：逆时针
4.小结： ◆由上面分析可知：要改变旋转磁场的旋转方向（亦 即改变电动机的旋转方向）时，只要把定子绕组接 到电源的三根导线中的任意两根对调即可。