电机学异步电动机优秀课件
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《三相异步电动机》PPT课件优选全文
t
()电流入
2024年10月8日星期二
8
三相对称绕组通入三相对称电流就形成
旋转磁场。
2024年10月8日星期二
wt 0
9
2024年10月8日星期二
10
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
t
A YN Z
CS
B
2024年10月8日星期二X
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电动机转速和旋转磁场同步转速的关系
2024年10月8日星期二
17
转差率 (s) 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：
2024年10月8日星期二
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旋转磁场的旋转方向
旋转方向：取决于三相电流的相序。
iA iB iC
iA iC
Im
Im
t
iB t
n0
n0
改变电机的旋转方向：换接其中两相
转子：在旋转磁场作用下， 产生感应电动势或 电流。 线绕式
定子绕组 （三相）
A
Y
定子
Z
C
B
鼠笼式
转子
X
2024年10月8日星期二
鼠笼转子
机座
3
三相定子绕组：产生旋转磁场。 组成：定子铁心、定子绕组和机座。
2024年10月8日星期二
4
转子：在旋转磁场作用下，产生 感应电动势或电流。
组成：转子铁心、转子绕组和转轴。
u1
e1
e 1
产生的感应电动
i2
e2
e 2 R2
势。
转、定子电路
2024年10月8日星期二
《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。
《异步电动机》课件
仪表检测法
使用万用表、钳形电流表等仪表检测异步电动机的电压、电流、电阻等参数，分析故障原因。
故障代码诊断
针对有故障代码显示的异步电动机，可以根据故障代码快速定位故障部位。
如果异步电动机发生短路故障，应立即切断电源，检查短路原因，修复或更换损坏的部件。
短路故障
断相故障
接地故障
轴承故障
遇到断相故障时，应检查电源线是否接触良好、熔断器是否熔断，并做相应处理。
05
CHAPTER
异步电动机的维护与故障处理
03
监视运行状态
在操作过程中，密切监视异步电动机的运行状态，注意是否有异常声音或振动。
01
定期检查
定期检查异步电动机的外观、紧固件和润滑系统，确保设备正常运行。
02
清洁维护
保持异步电动机的清洁，避免灰尘和杂物进入，影响散热和电气性能。
观察法
通过观察异步电动机的外观、听运行声音、触摸异常部位等方法，初步判断故障类型。
通过改变电源的频率来调节电动机的转速，调速范围广且精度高。
变频调速
通过改变电动机的极数来调节转速，简单但调速范围有限。
变极调速
通过在电动机的转子回路中串入电阻来调节转速，适用于小容量电动机。
串电阻调速
能耗制动
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该磁场的相互作用产生制动力矩。
异步电动机在交通运输领域也有广泛应用，如地铁、轻轨、电动汽车等，为交通工具提供动力。
交通运输领域
异步电动机在家电产品中也很常见，如空调、冰箱、洗衣机等，用于驱动各种机械部件。
家电领域
异步电动机在电力系统中也有应用，如用于发电厂的辅助设备和变压器的冷却系统等。
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
转子电阻的测定
介绍了测定转子电阻的方法和注意事项。
定子电阻的测定
介绍了测定定子电阻的方法和注意事项。
空载电流和空载损耗的测定
介绍了测定空载电流和空载损耗的方法和注 意事项。
异步电动机的控制
直接启动控制
总结词
直接启动控制是最简单的启动方式，通过直接将电动机接入电源来启动。
详细描述
直接启动控制适用于小容量电动机，启动电流较大，可能会对电网造成冲击。 为了保护电动机和电网，需要使用合适的保护措施，如过载保护和短路保护。
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。
过热
如果电动机过热，可能是由于过载、 通风不足、机械故障或不良的轴承状 况。应检查负载、通风和轴承，并根 据需要采取措施。
运行中的异常声音或振动
这可能是由于不平衡负载、机械故障、 轴承磨损或电气问题。根据具体情况， 可能需要检查和调整负载、更换轴承 或检查电气系统。
不正常的电流或电压
这可能导致电动机性能下降或损坏。 应检查电源和电路，并确保在正常范 围内。
异步电动机的转速与电源频率、电机极数和负载大小有关。
01
02
当负载变化时，异步电动机的转速会相应变化，但最终会稳定
在某一转速值上。
异步电动机具有结构简单、运行可靠、价格低廉等优点，广泛
03
介绍了测定转子电阻的方法和注意事项。
定子电阻的测定
介绍了测定定子电阻的方法和注意事项。
空载电流和空载损耗的测定
介绍了测定空载电流和空载损耗的方法和注 意事项。
异步电动机的控制
直接启动控制
总结词
直接启动控制是最简单的启动方式，通过直接将电动机接入电源来启动。
详细描述
直接启动控制适用于小容量电动机，启动电流较大，可能会对电网造成冲击。 为了保护电动机和电网，需要使用合适的保护措施，如过载保护和短路保护。
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。
过热
如果电动机过热，可能是由于过载、 通风不足、机械故障或不良的轴承状 况。应检查负载、通风和轴承，并根 据需要采取措施。
运行中的异常声音或振动
这可能是由于不平衡负载、机械故障、 轴承磨损或电气问题。根据具体情况， 可能需要检查和调整负载、更换轴承 或检查电气系统。
不正常的电流或电压
这可能导致电动机性能下降或损坏。 应检查电源和电路，并确保在正常范 围内。
异步电动机的转速与电源频率、电机极数和负载大小有关。
01
02
当负载变化时，异步电动机的转速会相应变化，但最终会稳定
在某一转速值上。
异步电动机具有结构简单、运行可靠、价格低廉等优点，广泛
03
《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
《异步电机原理》PPT课件
7.5 三相异步电动机的功率与转矩
7.5.1 功率关系
电源输入的电功率为： P1 3U1I1 cos 1
定子铜损耗为: pCu1 3I12 R1
铁耗为： pFe
pFe1
3I
2 0
Rm
电磁功率为：PM
P1
pCu1
pFe
3 I 2 2
R2 s
PM 3E2 I2 cos 2 m2E2 I2 cos 2
（2）转向：二者的转向相对于定子都为逆时针方向旋转。 （3）转速：
定子旋转磁通势相对于定子绕组的转速为n1
转子旋转磁通势相对于转子绕组的转速为n2 转子旋转磁动势相对于定子绕组的转速为：
n2
n
sn1
n
n1 n1
n
n1
n
n1
转子磁通势和定子磁通势的转速在空间总是等于同步转速，始终
保持相对静止。
PN 3UN IN cos 3UN IN cos
7.1.5 异步电动机的工作原理
N
n0 f
ei
e方向用 右手定则
确定
n
f方向用
左手定则
f
确定
S
结论： 1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致
2. 线圈比磁场转得慢 n n1
7.2 三相异步电动机转子不转、转子绕组开路时 的电磁关系
向相同，转速又相等，只是一前一后地旋转着，称它们为同步旋
转。
F1 F2 F0
这个合成的旋转磁通势F0 ，才是产生气隙每极主磁通1 的磁 通势。主磁通1 在定、转子相绕组里感应电动势 E1 和E 2 。
2、漏磁通
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
电机学三相异步电动机的机械特性及ppt课件
T
13
二、人为机械特性：据参数表达式知，T与一定转速
下的定子电压 U1，电源频率 f1 ，极对数p，电机
定转子参数有关。人为地改变某些参数可以获得
人为机械特性：
T
m1 0
[(R1
R2
U12R2 / s / s)2 (X1
X
' 2
)
2
]
0
2n0
60
2f1
p
14
1、降低电源电压 U1 ：最大转矩和起动转矩与电源
X
' 2
)
2
]
起动转矩倍数：
K
＝Tst
st
Te
，只有当Kst 1 时，
电机才能起动。
9
三、实用表达式：一般电机产品目录中，有些参数没有，
用参数表达式不方便，因此将T的参数表达式除以Tm参 数表达式，并代入Sm值，有
T＝
2Tm (1
sm
R1 R2'
)
s sm
sm s
2sm
R1 R2'
(当忽略定子电阻时。)
U12
R12
(X1
X
' 2
)
2
]
sm
R2'
X1
X
' 2
(R1
X1
X
' 2
)
Tm
m1U12 20 ( X1
X
' 2
)
7
特点：
1、当各参数及电源频率不变时，临界转差率与定子
相电压无关；而
Tm
U
2 1
。
2、当 f1 及U1 不变时，临界转差率和最大电磁转矩
《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ppt
5. 额定功率因数 额定运行时，定子相电流与相电压之间的相位差。
6. 额定效率：额定运行时，输出机械功率与输入有功功率之比。
异步电动机的基本工作原理和结构
7. 接线组别 额定运行时，三相定子绕组应采用的连接方式。有些电
动机铭牌上有两个电压数值220/380V，接线组别也有两种： 三角形和星形，这表示电网电压为220V时定子绕组应接成三 角形，电压为380V时，定子绕组应接成星形。
异步电动机的基本工作原理和结构
§1-3 异步电动机的铭牌参数
1. 额定功率 额定运行时转轴输出的机械功率，千瓦(kW)。
2. 额定电压 额定运行时三相定子绕组的线电压，伏（V）或千伏（kV）
3. 额定电流 额定运行时三相定子绕组的线电流，安（A）或千安（kA）
4. 额定频率：我国额定工频为50Hz。赫兹（Hz）
r2' s
)2 +(x1
x'20 )2 ]
电磁转矩与电压、频率、参数、转差率有关。
异步电动机的运行原理和工作特性
（1）机械特性曲线 M f (s) n f (M )
最大转矩 s=1时
启动转矩
额定转矩
sN
临界转差率 稳定运行区：0~sm 或 nm~n1
异步电动机的运行原理和工作特性
（2）最大电磁转矩
M
KM .I2 cos2
k f1
sr2U12 r22 (sx2
)2
Φ——气隙合成旋转磁场的每极磁通 KM、K——与电动机结构有关的常数 cosφ2——转子每相电路的功率因数
M U12
异步电动机的运行原理和工作特性
§2-2 异步电动机的等值电路
异步电动机的运行原理和工作特性
异步电动机的运行原理和工作特性
6. 额定效率：额定运行时，输出机械功率与输入有功功率之比。
异步电动机的基本工作原理和结构
7. 接线组别 额定运行时，三相定子绕组应采用的连接方式。有些电
动机铭牌上有两个电压数值220/380V，接线组别也有两种： 三角形和星形，这表示电网电压为220V时定子绕组应接成三 角形，电压为380V时，定子绕组应接成星形。
异步电动机的基本工作原理和结构
§1-3 异步电动机的铭牌参数
1. 额定功率 额定运行时转轴输出的机械功率，千瓦(kW)。
2. 额定电压 额定运行时三相定子绕组的线电压，伏（V）或千伏（kV）
3. 额定电流 额定运行时三相定子绕组的线电流，安（A）或千安（kA）
4. 额定频率：我国额定工频为50Hz。赫兹（Hz）
r2' s
)2 +(x1
x'20 )2 ]
电磁转矩与电压、频率、参数、转差率有关。
异步电动机的运行原理和工作特性
（1）机械特性曲线 M f (s) n f (M )
最大转矩 s=1时
启动转矩
额定转矩
sN
临界转差率 稳定运行区：0~sm 或 nm~n1
异步电动机的运行原理和工作特性
（2）最大电磁转矩
M
KM .I2 cos2
k f1
sr2U12 r22 (sx2
)2
Φ——气隙合成旋转磁场的每极磁通 KM、K——与电动机结构有关的常数 cosφ2——转子每相电路的功率因数
M U12
异步电动机的运行原理和工作特性
§2-2 异步电动机的等值电路
异步电动机的运行原理和工作特性
异步电动机的运行原理和工作特性
电机学之异步电机PPT课件
I2
E2s R2 jX 2 s
sE2 R2 jsX2
第25页/共33页
三、什么是可控硅串级调速系统？
✓ 将工频交流电通过变压器、可控整流器、逆变器变成与转子频率一样的电势接入转子绕组， 实现串级调速。通过改变可控整流器触发角的大小，改变接入的附加电势大小。
第26页/共33页
单相异步电动机
一、什么是单相异步电动机？
1定子串电阻定子串电阻电抗电抗2yd起动起动3自耦变压器降压自耦变压器降压定子串电阻定子串电阻电抗器起动电抗器起动stststst星星三角三角yy起动起动stststst自耦变压器降压起动自耦变压器降压起动自耦变压器降压起动自耦变压器降压起动stststst14143绕线式异步电动机的起动绕线式异步电动机的起动降压起动降压起动在限制在限制起动电流起动电流的同时大大降低了的同时大大降低了起动转矩起动转矩
一、串入起动变阻器起动
1C
3M
4C
Rp1
3C 2C
Rp2
Rp3
n n1
O
第7页/共33页
i g d
b
h R2
f R2 Rp1
c R2 Rp1 Rp2
T1 Tz
a Tmax
T2
T
R2 Rp1 Rp2 Rp3
二、串频敏变阻器起动
✓ 频敏变阻器实质上是一台只有初级绕组而且铁心损耗较大的三相变压 器。铁耗大就相当于Rm大。而铁耗即Rm对转子频率f2=sf1敏感。起动刚 开始时，s较大， f2 较大， Rm 也较大；随着起动过程的进行，s逐渐变 小，f2 变小，Rm 也逐渐变小。 ✓ 启动完毕后，将转子回路短路。 ✓ 频敏变阻器相当于一种无触点变阻器，结构简单，成本低，所以应用 较为广泛。
《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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•V2 W1
n1
•
U1
•
U2
W2 V1
用图解法分析——不同时刻三相合成磁动势
合成磁动势的转向是从载有超前电流的相转到载有滞后电 流的相。
三相对称绕组通入三相对称电流，产生的基波合成磁 动势是一个幅值恒定不变的圆形旋转磁动势，它有以下主 要性质
(1)幅值是单相脉动磁动势最大幅值的3/2倍。
(2)转向由电流相序决定,从载有超前电流相转到载有滞后电 流相.
小结与讨论
• 旋转磁场形成的条件？ • 异步？ • 同步速度？速度？ • 异步电机地运行原理？ • 转差？转差率？ • 空间角度？空间电角度？ • 极对数？
•旋转磁场的旋转 速度
•与频率、极对数 有关
n1
额定电 IN流 (A)
在额定运行状态下流
入定子绕组的线电流.
额定功 PN(率 kW)
额定U 电 N(k压 V 或 V)
额定条件下转轴上 输出的机械功率。
额定运行状态时加在
二、额定值 定子绕组上的线电压.
额定n转 N(r/速 min)
额定运行时电 动机的转速.
额 额 额
定 定 定
功率
效 频f率 率 NN
状态
实现
转速 转差率 电磁转矩 能量关系
电动机
定子绕组接对 称电源
0 < n < n1
0s1
驱动 电能转变为机
械能
电磁制动
外力使电机沿磁 场反方向旋转
n<0
s 1
制动 电能和机械能变
成内能
发电机
外力使电机快速 旋转
n > n1
s 0
制动 机械能转变为电
能
12.2 三相异步电动机的型号和额定值
一、型号 例:
1. 异步电机的用途 应用1和应用2 VIDEO
三相异步电动机 几瓦到上万千瓦 应用最广泛 的电动机。各种机械设备和家用电器。
结构简单 制造容易 成本低 运行可靠 效率高 需要从电网吸收滞后的无功功率；很难在较广 范围内平滑调速
三相异步发电机 风力发电场 和 小型水电站
2.按转子结构分类：
鼠笼型异步电动机 绕线型异步电动机
UN=380[V],N=91.5%,cosN=0.88,nN970 [r/m in]。 试 求 :
该 机 的 额 定 转 差 率 、 额 定 电 流 及 额 定 相 电 流 。
3.一台三相四极笼形异步电动机，定子绕组为角接， 额定电压380V，额定频率50HZ。额定运行时，输入 功率为11.42KW，输出功率为10KW，定子电流为 20.1A，转速为1460r/min.求电动机的额定效率，额定 功率因数和额定输出转矩。
继续
继续
3. 三相异步电动机的基本结构：VIDEO
一、定子部分
定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成——导磁部分。
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。 二、转子部分 转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。 转子绕组： 1）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。2）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。 三、气隙
磁场。 n 1
6 0 f1 p
(2)磁生电：旋转磁场切割
转子导体感应电动势和电流。
(3)电磁力：转子载流（有功
分量电流）体在磁场作用下受 电磁力作用，形成电磁转矩， 驱动电动机旋转，将电能转化 为机械能。
•V2
W1
•
n1 •
•
•n
U1
•
U2
W2 V1
为了分析旋转磁动势的旋转方向，设三相对称电流按余弦规律 变化，U 相电流最大时为计时点，电流取首进尾出为正，电流 波形和各时刻旋转磁动势的位置如图所示：
U2
V2
D联结
• 例题
1 .某 三 相 5 0 [ H z ] 感 应 电 动 机 的 额 定 转 速 n N 7 2 0 [ r /m in ] 。 试 求 该 机 的 额 定 转 差 率 及 极 对 数 。
2.某 三 相 六 极 50[Hz]感 应 电 动 机 的 额 定 数 据 如 下 ： P N=55[kW],
异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允许达到 的最小值。
右图是一台三相鼠笼型异步电 动机的外形图。
下面是它主要部件的拆分图。
鼠笼型转子 铁心和绕组 结构示意图
三相绕线型 转子结构图
返回
4. 三相异步电动机的基本工作原理
一、转动原理
(1)电生磁：三相对称绕组通
往三相对称电流产生圆形旋转
电机学异步电动机
➢第12章 异步电机基本工作原理与结构 ➢第13章 三相异步电机的运行原理 ➢第14章 三相异步电动机功率与转矩的关系 ➢第15章 三相异步电动机的起动、调速和制动
第12章 异步电机基本工作原理与结构
12.1 异步电机的用途、分类、原理和结构 12.2 异步电机额定值
12.1异步电机的用途、分类、原理和结构
作为电动机，转速在 0 ~ n1范围内变化，转差率在0~1范围内变。
负载越大，转速越低，转差率越大；反之，转差率越小。
转差率的大小能够反映电机的转速大小或负载大小。电机的转
速为：
n=(1- s)n1
额定运行时，转差率一般在0.01~0.06之间，即电机转速接
近同步速。
三、异步电机的三种运行状态 根据转差率的大小和正负,异步电机有三种运行状态
旋转磁场
转子绕组产生感 应电势
切割转子绕组
转子中产生感应 电流
转子电流与 磁场作用
运转
产生电磁转矩
问题:旋转磁场又是如何产生的呢?
二、转差率
同步转速与转子转速之差与同步转速的比值称为转差率，用s
表示，即：
s n1 n
n1
转差率是异步电机的一个基本物理量，它反映电机的各种
运行情况。
转子未转动时，n0,s1;电机理想空载时，nn1,s0.
因 co数 sN
额定值关系有： PN3UNINcos NηN
三、接线
三相异步电动机的定子部分在结构上和同步电动机 的定子部分完全相同。
对中、小容量的低压异步电动机，通常定子三相绕组 的六个出线头都引出，这样可根据需要灵活 地接成“Y”形或“D”形。
U1
V1
W1
W2 U 2
V2
Y联结
U1
V1
W1
W2
(3)转速决定于电流的频率和电机的磁极对数
n1
60 f p
(4)当某相电流达最大值时,旋转磁动势的波幅位置刚好转到该相
绕组的轴线位置上
产生圆形旋转磁动势的条件：一是三相或多相对称绕组；二 是三相或多相对称电流。两个条件有一个不满足，即产生椭圆形 旋转磁动势。
异步电机的工作原理
定子绕组通入三相交流电流