三相异步电动机的转动原理
三相异步电动机的基本工作原理和结构
三相异步电动机的基本工作原理和结构三相异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各个领域。
它的基本工作原理和结构对于了解电动机的工作原理和性能具有重要意义。
一、基本工作原理三相异步电动机的基本工作原理是利用电磁感应和电磁力相互作用的原理。
它由定子和转子两部分组成。
1. 定子：定子由三个相位相隔120度的绕组组成，每个绕组被连接到一个相位的交流电源上。
当交流电源通电时，定子的绕组中会产生交变电磁场。
2. 转子：转子由导体材料制成，通常是铜或铝。
转子内部的导体形成了一组绕组，称为转子绕组。
转子绕组与定子绕组之间存在磁场的相互作用。
当交流电源通电后，定子绕组中的交变电磁场会感应出转子绕组中的电流。
由于定子绕组和转子绕组之间存在磁场的相互作用，转子绕组中的电流会产生电磁力，使转子开始旋转。
由于定子绕组中的电流是交变的，所以转子会不断地受到电磁力的作用，从而保持旋转。
二、结构特点三相异步电动机的结构特点主要包括定子、转子和机壳三部分。
1. 定子：定子通常由一组三相绕组和铁芯组成。
绕组通过固定在定子槽中的方法固定在铁芯上。
绕组的数量和连接方式与电机的功率和转速有关。
2. 转子：转子一般由铁芯和绕组组成。
转子绕组通常是通过槽和导条的形式固定在铁芯上。
转子绕组的数量和连接方式也与电机的功率和转速有关。
3. 机壳：机壳是电机的外壳，通常由铸铁或铝合金制成。
机壳的作用是保护电机内部的部件，同时起到散热和隔离的作用。
三、工作特性三相异步电动机具有一些特殊的工作特性。
1. 转速：三相异步电动机的转速与电源的频率和极数有关。
当电源频率恒定时，电动机的转速与极数成反比。
这意味着可以通过改变电源频率或改变电动机的极数来实现不同的转速要求。
2. 启动特性：三相异步电动机的启动通常需要较大的起动电流。
为了降低启动时的电流冲击，通常采用起动装置，如星角启动器或自耦变压器。
3. 转矩特性：三相异步电动机的转矩与电动机的电流成正比，并且与电动机的功率因数有关。
三相异步电动机旋转原理
三相异步电动机旋转原理
三相异步电动机的旋转原理是利用电磁感应的法则来实现的。
当三相交流电通过电动机的定子线圈时，产生的磁场会与转子上的铝制导轨相互作用。
根据洛伦兹力的原理，当电流通过导体时，会在导体周围产生一个磁场。
而当磁场与导体的运动方向垂直时，就会产生一个作用力，使导体发生移动。
在三相异步电动机中，定子线圈所产生的磁场会与转子上的导轨相互作用。
由于导轨是导电材料，当磁场与导轨垂直时，就会产生洛伦兹力，使导轨上的电流发生流动。
这个电流在导轨上形成一个磁场，与定子磁场相互作用，产生一个作用力。
这个作用力会使转子发生转动，从而驱动电动机的运转。
需要说明的是，由于转子上的导轨是铝制的，铝的导电性较差，会导致铝导轨上的电流较小。
为了提高效率，减小损耗，通常会在铝导轨上涂覆一层导电性更好的材料，如铜。
这样就能够更好地利用磁场与导轨之间的交互作用力来实现电动机的旋转。
三相异步电动机的工作原理
高级电工维修考级说课三相异步电动机工作原理三项异步电动机的工作原理简单说应该是：当向三项定子绕组中通过入对称的三项交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。
由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。
由于导子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。
转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。
电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三项定子绕组（各相差120度电角度），通入三项交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（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。
三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成，在定子和转子之间具有一定的气隙。
此外，还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件，如1．定子部分定子是用来产生旋转磁场的。
三相电动机的定子一般由外壳、定子铁心、定子绕组等部分组成。
（1）外壳三相电动机外壳包括机座、端盖、轴承盖、接线盒及吊环等部件。
机座：铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是保护和固定三相电动机的定子绕组。
中、小型三相电动机的机座还有两个端盖支承着转子，它是三相电动机机械结构的重要组成部分。
通常，机座的外表要求散热性能好，所以一般都铸有散热片。
端盖：用铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是把转子固定在定子内腔中心，使转子能够在定子中均匀地旋转。
轴承盖：也是铸铁或铸钢浇铸成型的，它的作用是固定转子，使转子不能轴向移动，另外起存放润滑油和保护轴承的作用。
三相异步电动机的转动原理
三相异步电动机的转动原理一、演示实验为子说明三相异步电动机的转子是怎样旋转起来的，先做二个演示实验。
如图4—13所示中有一个装有手柄的马蹄形磁铁，在磁极中间放置一个可以磁极之间没有机械联系。
当摇动手柄使马蹄形磁铁旋转时，就会看到鼠笼转子跟着磁铁旋转。
手柄摇得越快，转子转得越快，若是改变磁铁的旋转方向，鼠笼转子的旋转方向也跟着改变。
由上述实验可知，转子转动的首要条件是要有一个旋转磁场。
二、定子旋转磁场的产生实际的笼式异步电动机中，旋转磁场是由定子绕组中的三相交流电产生的。
如果三相异步电动机的定子铁心中放有三相对称绕组U1一U2，V1一V2，W1一W2，并呈星形(Y)联结，接人三相对称电源时，三相对称绕组中有电流通过，即：三相对称电流的波形图如图4—14所示。
规定交流电正半周时，电流从绕组首端流人，尾端流出；负半周时，电流从绕组末端流入，首端流出。
流人以符号表示，流出以符号表示；当交流电流过三相绕组时，每相绕组都将产生一个按正弦规律变化的磁场，三相绕组的合成磁场随着时间的推移而不断改变方向形成旋转磁场，如图4—15所示。
当tω=0时，U相绕组电流i=0；V相绕组电流v i为负半周，按规定电流是u从末端V2流入，从首端V1流出；W相绕组电流i为正半周，电流是从绕组首w端W1流人，从末端W2流出。
根据右手螺旋定则可以判定，互相电流的合成磁场的N极在正上方，S极在正下方，如图4—15a所示。
当tω=90°时，i为正半周；电流从绕组首端U1流人，由末端U2流出；Vu相和W相电流i和w i都是负半周，电流分别从绕组末端V2和W2流人，从首端vV1和W1流出。
三相电流的合成磁场如图4—15b所示，可以看出合成磁场的轴线沿顺时针方向转了90°。
此刻，磁场的N极在右方，S极在左方。
当tω=180°时，U相绕组电流ui=0；V相绕组电流v i为正半周，按规定电流是从首端V1流入，从末端V2流出；W相绕组电流wi为负半周，电流是从绕组末端W2流入，从首端W1流出。
三相异步电动机的工作原理与结构
三相异步电动机的工作原理与结构工作原理：具体工作过程如下：1.三相交流电源接入定子绕组，产生一个旋转磁场，其磁场旋转的速度与电源频率相关。
2.由于转子与定子之间存在相对运动，转子会受到旋转磁场的影响而产生转矩。
3.转子的转矩会使其开始旋转，并与旋转磁场同步运动。
转子的转速与旋转磁场的频率和极对数相关。
4.当转子旋转起来后，与旋转磁场之间的差异会导致转矩的计算变得复杂。
在真实的三相异步电动机中，通常使用励磁电机或者模型来描述其运行特性。
结构：1.转子：转子是电动机的旋转部分，由导体、轴等组成。
转子一般由感应电动机或永磁电动机构成。
其中，感应电动机的转子是由截面为圆环状的铜条组成，通过短路环连接起来形成一个完整的导体回路；而永磁电动机的转子则由永磁体组成，提供恒定的磁场。
2.定子：定子是电动机的静态部分，由绕组、铁芯、端盖等组成。
定子的铁芯通常由硅钢片叠压而成，以减小铁心损耗和磁滞损耗。
绕组是定子的主要部分，它由若干个线圈组成，通常使用铜线绕制。
绕组的形状和连接方式对电动机的性能和运行特性有着重要的影响。
3.空气隙：转子和定子之间存在一个空气隙，用于产生磁场的相互作用。
4.端盖和轴承：端盖用于固定转子和定子，同时起到密封作用。
轴承则支持转子的转动，通常使用滚动轴承或滑动轴承。
总结：三相异步电动机通过交变电磁场的作用下产生旋转磁场，再通过旋转磁场的作用下产生转矩，从而实现旋转运动。
其结构主要由转子、定子和绕组组成，转子接受旋转磁场的作用而产生转矩，定子通过交变电磁场产生旋转磁场。
三相异步电动机是一种常用的电动机，广泛应用于各个领域。
三相异步电动机的转动原理
三相异步电动机的转动原理
一、旋转磁场
1 . 旋转磁场的产生
规定: i : “+” 首端流入，尾端流出。
i : “ – ” 尾端流入，首端流出。
三相电流合成磁场的分布状况
分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360 °
2 . 旋转磁场的旋转方向(取决于三相电流的相序)
3 . 旋转磁场的极对数P
若定子每相绕组由两个线圈串联，绕组的始端之间互差60 ° ，将形成两对磁极的旋转磁场。
4 . 旋转磁场的转速
二、电动机的转动原理
1. 转动原理
三、转差率
由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向全都，但转子转速n 不行能达到与旋转磁场的转速相等，即nn0→ 异步电动机
若n=n0 → 转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切割转子导条; 无转子电动势和转子电流;无转矩
因此，转子转速与旋转磁场转速间必需要有差别。
旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率。
三相异步原理
三相异步原理
三相异步原理是指利用三相交流电源驱动的异步电机的工作原理。
它通过电动势的感应作用将电能转化为机械能。
三相异步电机由定子和转子组成。
定子绕组通有三相对称电流，形成旋转磁场。
转子为铝或铜线绕成的短路绕组，被旋转磁场所感应，出现感应电动势。
由于短路绕组中有电流流动，产生的感应电动势在转子上会激发出电流。
由于电机转子中的电流与旋转磁场的速度稍有滞后，所以电流的频率与旋转磁场的频率稍有不同，这就是异步电机的由来。
这个滞后的现象导致转子上出现了一个额外的磁场，这个磁场与旋转磁场的作用力使转子开始自转。
当转子开始自转时，由于滞后的磁场的作用力，会继续推动转子不断旋转，直到与旋转磁场同步。
此时，电机达到了额定转速。
通过调整定子电流和电压的大小和相位，可以调整电机的转速和工作状态。
三相异步电机具有结构简单、运行可靠以及承载能力强等优点，广泛应用于工业、农业和家庭设备中。
三相异步电动机的转动原理
三相异步电动机的转动原理
三相异步电动机是一种常见的工业电机，它通过电磁感应原理实现转动。
在三
相异步电动机中，有一定的转动原理和工作原理，下面将详细介绍三相异步电动机的转动原理。
首先，三相异步电动机的转动原理是基于电磁感应原理的。
当三相电源接通后，电机的定子产生一个旋转磁场，而转子内感应出的感应电动势会产生一定的电流，从而在转子上产生一个磁场。
由于转子上的磁场与定子的旋转磁场存在相对运动，因此会产生电磁力，从而使转子转动。
其次，三相异步电动机的转动原理还与转子的感应电动势有关。
当转子在旋转
磁场中运动时，会感应出感应电动势，这个感应电动势会产生一定的电流，从而在转子上产生一个磁场。
这个磁场与定子的旋转磁场相互作用，产生电磁力，从而驱动转子转动。
此外，三相异步电动机的转动原理还与转子的导体环路有关。
在转子中，导体
环路会受到磁场的作用而产生电流，这个电流会在磁场中受到力的作用，从而产生电磁力，推动转子转动。
总的来说，三相异步电动机的转动原理是基于电磁感应原理的，通过定子和转
子之间的电磁力相互作用，实现电动机的转动。
在实际应用中，我们可以根据这一原理来设计和优化电动机的结构和工作方式，以实现更高效、稳定的电动机工作。
综上所述，三相异步电动机的转动原理是基于电磁感应原理的，通过定子和转
子之间的电磁力相互作用，实现电动机的转动。
这一原理的理解对于电动机的设计和应用具有重要意义，可以帮助我们更好地理解和应用三相异步电动机。
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n0
60 f p
(转/分）
每个电流周期 极对数 磁场转过的空间角度
同步转速 n0
( f 50Hz)
p 1
360
3000 (转/分）
p2 p3
180 120
1500 (转/分） 1000 (转/分）
电动机转速和旋转磁场同步转速的关系：
n 电动机转速:
电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，
Im
t
A
NZ
B
S
X
合成磁场方向：
向下
同理分析，可得
其它电流角度下 的磁场方向：
Im
iA iB iC t
n0 60
A
Y
Z
N
CS
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X
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n0
A
Y
Z
C
B
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t 120
n0
A
Y
Z
C
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t 180
三相感应电动机的工作原理（图解）
N n1 f
T n
f S
S N
旋转磁场的定性分析图解
i U VW
U1
V2 W2
t
W1 V1
123 4 5 6
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
SUCCESS
THANK YOU
2020/3/1
2、旋转磁场的旋转方向
旋转方向：取决于三相电流的相序。
n n 2. 线圈比磁场转得慢
0
n0 f
n
N
ei
异步
S
三相感应电动机的转速小于磁场速度
由于转子转动的方向与磁场旋转 的方向是一致的，所以如果n=n1，则磁场 与转子之间就没有相对运动，它们之间就 不存在电磁感应关系，也就不能在转子导 体中感应电动势、产生电流，也就不能产 生电磁转矩。所以，感应电动机的转子速 度不可能等于磁场速度。因此，这种电动 机一般也叫做异步电动机。
SUCCESS
THANK YOU
2020/3/1
但 n n0
异步电动机
提示：如果 n n0
转子与旋转磁场间没有相对运动
无转子电动势（转子导体不切割磁力线）
无转子电流
无转距
(s) 5、转差率 的概念：
转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：
s
n0 n0
n
100%
异步电机运行中: s 1% ~ 9% 电动机起动瞬间: n 0, s 1（转差率最大）
Y' B'
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•
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极对数 p 2
3、旋转磁场的转速大小
一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。则 同步转速（旋转磁场的速度）为：
I m iA iB iC n0 60 f (转/分）
t
A YN Z
CS
B
X
C
B
S
X
此种接法（每相绕组只有一组线圈）下，合成磁场
只有一对磁极，则极对数为1。
即：
p 1
将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽 内。 形成的磁场则是两对磁极。
iA
A
X A'
Z' X'
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C' Y' Y Z B'
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A
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Z C
n0 60
A
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A YS Z
CN
B
X
极对数和转速的关系：
Y' C'
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N• B
•
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•
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S
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30
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• ZN'
A
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•X
SC
Z'
A' Y ຫໍສະໝຸດ 0A' t 60
n0
60 f p
(转/分）
I m iA iB iC t
三相异步电动机的同步（旋转磁场）转速：
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）
三相异步电动机的正、反转
方法：将与电源相接的任意两相互换(改变
相序)，就可实现反转。
电源
电源
A BC
A BC
正转 M 3~
反转
M 3~
3、极对数（P）的概念
iA
A
A
Y NZ
iC C iB
ZX Y B
§8.2三相异步电动机的转动原理
磁铁
N
n0 f
ei
n
闭合
S
线圈
磁极旋转
导线切割磁力线产生感应电动势
e B l v （右手定则）
磁感应强度 导线长度 切割速度
闭合导线产生电流 i
通电导线在磁场中受力
N
f Bli
n0 f
n
ei
（左手定则）
S
结论：1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致
1、旋转磁场的产生
在异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极
(•)电流出
Y
n A
0
Z
iA Im sin t
iB Im sint 120 iC Im sint 240
C
B
iA iB iC
Im
X
t
()电流入
iA
iC C iB
A
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t 0 C
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