电工学三相异步电动机
《三相异步电动机》PPT课件优选全文
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()电流入
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三相对称绕组通入三相对称电流就形成
旋转磁场。
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wt 0
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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
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电动机转速和旋转磁场同步转速的关系
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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：
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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
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鼠笼转子
机座
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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。
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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
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《电工电子技术》课件——三相异步电动机
三相异步电机
1. 转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与 磁场间存在着相对运动而产生感生电动势和电流，并与磁 场相互作用产生电磁转矩，实现能量的变换。
三相异步电动机的结构
定子
转子
三相异步电机
三相异步 电动机
定子
转子
机座ห้องสมุดไป่ตู้
定子铁心
定子绕组
转轴
转子铁心
转子绕组
三相异步电动机的工作原理
演示实验： 在装有手柄的蹄形磁铁的两极间放置一个闭合导体， 当转动手柄带 动蹄形磁铁旋转时， 将发现导体也跟着旋转；若改变磁铁的转向， 则导体 的转向也跟着改变。
三相异步电动机的选择
（一）三相异步电动机的功率 1. 对于连续运行的电动机，所选功率应等于或
略大于生产机械的功率。
三相异步电动机的选择
（一）三相异步电动机的功率
2. 对于短时工作的电动机，允许在运行中有短 暂的过载，故所选功率可等于或略小于生产机械的功 率。
三相异步电动机的选择
（二）三相异步电动机种类与型式
三相异步电动机
电机的概念
实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。 电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。把机械能转 换成电能的设备称为发电机；把电能转换成机械能的设备叫做电动机。
三相异步电机
它是感应电动机的一种，是靠同时接入 380 V 三相交流电流供电的一 类电动机，由于三相异步电动机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不 同的转速旋转，存在转差率，所以叫做三相异步电动机。
三相异步电动机的工作原理
现象解释： 当磁铁旋转时，磁铁与闭合的导体发生相对运动，鼠笼式导体切割磁 力线而在其内部产生感应电动势和感应电流。感应电流又使导体受到一个 电磁力的作用，于是导体就沿磁铁的旋转方向转动起来。
三相异步电动机的结构和工作原理ppt课件
铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。
鼠笼转子
(1) 鼠笼式绕组
铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。
或铸铝形成转子绕组。
(2) 绕线式绕组 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。
转子电路的特点：自行闭合，不外接电力负载。
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鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：
鼠笼式： 结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人
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发电机 ——将机械能转换为电能；
电动机 ——将电能转换为机械能。
一、电动机的分类
电动机
同步电动机
鼠笼式
交流电动机 异步电动机 三相电动机 绕线式
单相电动机
他励、并励电动机
直流电动机 串励、复励电动机
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二、三相异步电动机的结构
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三相异步机的结构
定子绕组 （三相）
定子
转子：在旋转磁场作用
下，产生感应电
V2
U1 W2
动势或电流。
W1
V1
三相定子绕组： 转子 产生旋转磁场
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U2
机座
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1.定子
铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。
U1 ----U2 三相绕组 V1 ----V2
W1---- W2 机座：铸钢或铸铁
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2.转子 鼠笼式
简述三相异步电动机工作原理
简述三相异步电动机工作原理三相异步电动机是一种重要的电动机类型，广泛应用于各个领域。
它的工作原理可以简单概括为：通过三相交流电源供电，使得电动机的定子产生旋转磁场，然后通过感应原理使得电动机的转子产生感应电动势，从而产生转矩使得电动机旋转。
具体来说，三相异步电动机的工作原理如下：1.三相供电：三相异步电动机是通过三相交流电源供电的。
电源通过三条相线（A、B、C相）输入电动机，形成相位差120度的三相电流。
2.定子产生旋转磁场：电动机的定子上绕有若干绕组，根据电动机的设计，这些绕组可以同时连接到三相电源上。
当三相交流电通过绕组时，通过右手定则可以得知电流方向，从而产生一个旋转的磁场。
这个旋转磁场的速度频率与电源频率、极对数有关。
3.转子感应电动势：转子上也安装有若干绕组，这些绕组构成了转子的回路。
由于定子旋转磁场的存在，转子绕组中会产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，转子绕组中的感应电动势与转子和旋转磁场之间的相对运动速度有关。
4.转矩产生与转动：由于转子绕组中产生了感应电动势，根据楞次定律，产生的电流会产生一个与定子磁场相互作用的磁力。
这个磁力会导致转子发生转动。
当转子开始转动后，其继续和定子磁场发生相对运动，从而不断产生感应电动势和电流，不断产生转矩，使得电动机保持运转。
在实际应用中，为了能够控制电动机运行和提高其性能，通常还会采取一些附加措施：1.转子启动：由于转子是静止的，在起动时无法产生感应电动势。
因此，为了使电动机启动，通常会采用起动装置，如电动机的励磁线圈或外力帮助启动，使得转子开始转动。
2.转速调节：为了适应不同负载和工况要求，通常需要调节电动机的转速。
这可以通过调节电源频率或使用变频器等电力电子设备来实现。
3.转向控制：电动机转向的控制可以通过交换任意两相的电源线连接来实现，这可以改变定子旋转磁场的方向。
三相异步电动机由于其结构简单、使用可靠、维护方便等优点，被广泛应用于各个领域，如工业、交通、农业、家电等。
[整理]三相异步电动机基本知识.
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第一部分三相异步电动机的基本知识一、三相异步电动机概述：作电动机运行的三相异步电机。
三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。
与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。
按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。
绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。
调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
1、什么叫电动机？将电能转变为机械能的电机。
通常电动机的作功部分作旋转运动，这种电动机称为旋转电动机；也有作直线运动的，称为直线电动机。
电动机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到万千瓦级。
电动机的使用和控制非常方便，具有自起动、加速、制动、反转、掣住等能力，能满足各种运行要求；电动机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。
由于它的一系列优点，所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。
各种电动机中应用最广的是交流异步电动机（又称感应电动机）。
它使用方便、运行可靠、价格低廉、结构牢固，但功率因数较低，调速也较困难。
大容量低转速的动力机常用同步电动机（见同步电机）。
同步电动机不但功率因数高，而且其转速与负载大小无关，只决定于电网频率。
工作较稳定。
在要求宽范围调速的场合多用直流电动机。
但它有换向器，结构复杂，价格昂贵，维护困难，不适于恶劣环境。
20世纪70年代以后，随着电力电子技术的发展，交流电动机的调速技术渐趋成熟，设备价格日益降低，已开始得到应用。
电动机在规定工作制式（连续式、短时运行制、断续周期运行制）下所能承担而不至引起电机过热的最大输出机械功率称为它的额定功率，使用时需注意铭牌上的规定。
三相异步电动机的结构和工作原理
•
n=(1-s)n1
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5.4.3异步电动机旳三种运营状态
根据转差率大小和正负情况，异步电动机运营、发运营 和电磁制动运营三种运营状态。
1. 电动机运营状态 当异步电动机作电动机运营时，电磁转矩为驱动性质，电磁 转矩克服负载制动转矩而做功，把从定子吸收旳电功率转变 成机械功率从定子输出。电动机转速n与定子旋转磁场转速 N1同方向，且实际方向取决与负载大小。
•
S=n1-n/n1
• 电动机转速为nN时旳转差率称为额定转差率sN。
• 异步电动机带额定负载时，转差率很小，一般SN在
0.01~0.06之间。因为转差率反应了转子与旋转磁场之间
旳相对运动，故s旳大小对异步电动机转子电动势、电流、
功率因数等物理量都有直接影响，转差率s是异步电动机
旳一种主要参数。
• 根据转速差s，能够求电动机旳实际转速n，即
• 因鼠笼式转子构造简朴、制造以便、运营可靠，所 以得到广泛应用。
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• （2）绕线式转子绕组
•
绕线式转子绕组与定子绕组相同，也是制成三相绕组，一项接成Y
形，三根引出线分别接到转轴上彼此绝缘旳三个集电环上，经过电刷装置
与外部电路相连。转子绕组回路串入三项可变电阻旳目旳是为了改善起动
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5.4三相异步电动机旳工作原理及运营状态
三相异步电动机的介绍
三相异步电动机的介绍三相异步电动机是基于电磁感应原理工作的一种电动机。
它是最常见、也是最广泛应用的一种电动机，被广泛应用于各种机械设备中，如泵、风机、压缩机、输送机等。
本文将从结构、工作原理、特点和应用四个方面对三相异步电动机进行详细介绍。
一、结构三相异步电动机主要由定子、转子、端盖、轴承和机壳等组成。
其中，定子位于电机的外部，它由一组线圈和铁芯组成。
转子则位于定子的内部，通常由铁芯和铜（或铝）导条组成。
端盖用于固定转子和定子的轴承。
机壳则是电机的外壳，保护电机内部零部件。
二、工作原理三相异步电动机的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当三相交流电源施加在定子的线圈上时，会产生旋转磁场。
这个旋转磁场会感应导体（转子）内的涡电流，导致转子也会产生磁场。
由于转子与旋转磁场之间的磁力作用，转子会受到转矩的作用而开始旋转。
三、特点1.结构简单，制造成本低。
三相异步电动机的结构相对简单，零部件较少，因此制造成本相对较低。
2.运行可靠，寿命长。
三相异步电动机的工作原理和结构使其具有较高的可靠性和使用寿命。
3.转速恒定，不易受负载影响。
三相异步电动机的转速与供电频率的同步转速有关，因此当供电频率恒定时，电机的转速也会恒定，不会受负载的变化而改变。
4.启动电流较大。
由于启动时转子没有旋转磁场的支持，因此三相异步电动机在启动时需要提供较大的启动电流。
5.功率范围广。
三相异步电动机可根据具体需求制造不同功率的电机，覆盖了从几十瓦到上百万瓦的各种功率范围。
四、应用三相异步电动机被广泛应用于各种机械设备中。
例如，它被用作泵的驱动装置，将电能转化为机械能，使泵能够进行液体的流动。
在风机中，三相异步电动机通过驱动叶片的旋转来产生风力。
它还被用作压缩机的驱动装置，将电能转化为气体的压缩能。
同时，三相异步电动机还广泛应用于电动车辆、制造业、矿山、农业等领域。
总之，三相异步电动机是一种结构简单、工作可靠、功率范围广的电动机。
它的工作原理基于法拉第电磁感应定律，通过施加三相交流电源在定子线圈上产生旋转磁场，并通过涡电流的感应作用使转子受到转矩而开始旋转。
三相异步电动机的工作原理
三相异步电动机的工作原理三相异步电动机是一种常见的交流电动机，也被称为感应电动机。
它的工作原理基于三相交流电的感应作用。
三相异步电动机包括一个定子和一个转子，定子由三个线圈组成，三个线圈均相互120度电相位，转子由导电材料制成。
1.电源提供三相交流电:三相交流电由电源提供给定子线圈。
交流电在三个线圈之间循环流动，每个线圈产生一个相位相差120度的磁场。
2.定子磁场引起感应电流:定子线圈的交流电产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场通过铁芯传递到转子。
转子中的导体感应到这个旋转磁场，导致在转子上产生感应电流。
这个感应电流的大小和方向会随着转子的旋转而改变。
3.感应电流产生磁场:转子中的感应电流通过转子自身产生一个磁场。
这个磁场会和定子的磁场相互作用，产生一个旋转的力矩。
这个力矩使得转子开始旋转。
4.转子旋转:当转子开始旋转后，转子中的感应电流和磁场的相互作用将使得转子可以持续地旋转。
旋转的速度取决于电源的频率和负载的需求。
1.高效能:三相异步电动机的效率通常在80%以上，使其成为许多工业应用中常用的电动机。
2.负载适应性:三相异步电动机能够适应不同负载需求，使其在许多工业和商业应用中广泛使用。
3.维护简单:三相异步电动机的结构相对简单，维护和维修成本较低。
4.应用广泛:三相异步电动机可用于许多不同的应用，包括泵、风扇、压缩机和传送带等。
总结起来，三相异步电动机的工作原理是利用三相交流电的感应作用，通过定子的磁场引起转子中的感应电流，产生旋转的力矩使得转子旋转，从而实现电能到机械能的转换。
这个电动机具有高效能、负载适应性强且维护简单等特点，广泛应用于各个领域。
三相异步电动机课件讲解
成，整个外形如长链。
链式绕组的每个线 圈节距相等并且制造方 便；线圈端部连线较短 并且省铜。主要用于 q=2的4、6、8极小型 三相异步电动机。
二、单层交叉式绕组
单层交叉式绕组由线圈数和节距不相同的两种线圈组构成， 同一组线圈的形状、几何尺寸和节距均相同，各线圈组的端部互 相交叉。
Fp1 2 Fq1k y1 0.9( 2 qNc ) k y1kq1Ic
3、相绕组的磁动势
每个极下的磁动势和磁阻构成一条分支磁路。若电机有p 对磁极，就有p条并联的对称分支磁路，所以一相绕组的基波 磁动势就是该绕组在一对磁极下线圈所产生的基波磁动势，若 每相电流为Ip:
f p1(x, t)
Fp1
端部排列整齐 机械强度高
缺点
嵌线 困难
用铜 量大
4.3交流电机绕组的感应电动势
4.3.1 线圈的感应电动势及短距系数
一、一根导体的电动势
电动势波形: e Blv 电动势频率: f pn
60
电动势大小: Ec1 2.22 fΦ1
随时间变化的波形 取决于气隙磁密在 空间的分布波形
二、整距绕组的电动势
每个整距绕组由Nc个相同和线匝组成，每个整距线圈的 电动势:
E y1(y ) Nc Et1 4.44 fNc 1
三、短距线圈的电动势 每个短距线圈的电动势:
E y1( y ) 4.44 fNcΦ1k y1
ky1
E y1(yτ) E y1(yτ)
sin(
y τ
900
)
称为短距系数：
线圈短距时电动势 比整距时打的一个 折扣．
二、交流绕组的基本概念
三相异步电动机的原理
三相异步电动机的原理三相异步电动机是工业中常见的一种电动机类型，它通过三相电源供电，产生旋转磁场，驱动转子旋转，从而实现功率输出。
它的工作原理可以简单地概括为感应电动机原理。
下面将详细介绍三相异步电动机的工作原理。
1. 旋转磁场产生三相异步电动机的定子上有三个绕组，分别接入三相电源。
当三相电源通电时，每个绕组中会产生电流，从而在定子中形成旋转磁场。
这个旋转磁场的产生是三相电流相互作用的结果，它的旋转速度与电源频率成正比，即旋转频率为60Hz的电源下，旋转速度为1800转每分钟。
2. 转子感应电动势转子是由导体制成的，当定子中的旋转磁场与转子导体相互作用时，会在转子中感应出电动势。
根据法拉第电磁感应定律，转子导体中的感应电动势会产生感应电流，这个感应电流会产生自己的磁场，并与定子磁场相互作用。
3. 转矩产生转子上感应电流产生的磁场与定子磁场相互作用，会产生一个力矩，使转子转动。
这个力矩的大小取决于两个磁场之间的相对位置和大小，当两个磁场之间的相对位置恰到好处时，会产生最大的转矩，从而驱动转子旋转。
4. 转子转速当转子转动时，它的转速会趋向于定子旋转磁场的同步速度。
但由于转子上的感应电流会产生自己的磁场，与定子磁场相互作用，会导致转子不断受到磁场的推动，从而保持旋转。
因此，转子的实际转速会略低于同步速度，这种现象称为滑差。
三相异步电动机的工作原理是通过定子产生旋转磁场，驱动转子转动的。
通过转子上的感应电流产生的磁场与定子磁场相互作用，实现了转子的转动。
最终，通过这种方式将电能转换为机械能输出。
三相异步电动机作为一种常见的电动机类型，在工业生产中有着广泛的应用，它的工作原理清晰简单，但却十分有效。
三相异步电动机的结构、原理以及起动和反转的方法
三相异步电动机的结构、原理以及起动和反转的方法一、三相异步电动机的结构三相异步电动机主要由定子和转子两部分组成。
定子是电动机的固定部分，主要由定子铁心、定子绕组和机座组成。
转子是电动机的旋转部分，主要由转子铁心、转子绕组和转轴组成。
1. 定子定子铁心是电动机的磁路部分，由0.5mm厚的硅钢片叠压而成，以减少铁心损耗。
定子绕组是电动机的电路部分，由三个独立的线圈组成，分别称为A 相、B相和C相绕组。
它们按照一定的空间角度分布在定子铁心上，以产生旋转磁场。
机座是电动机的支撑部分，通常由铸铁或钢板制成，用于固定和保护定子和转子。
2. 转子转子铁心也是由硅钢片叠压而成，但比定子铁心略小。
转子绕组是电动机的另一部分电路，由三个独立的线圈组成，分别称为a相、b相和c相绕组。
它们与定子绕组具有相同的空间角度分布，以产生旋转磁场。
转轴是电动机的旋转部分，由钢或铝合金制成，用于支撑和传递扭矩。
二、三相异步电动机的原理三相异步电动机的工作原理基于电磁感应定律和电磁力定律。
当三相交流电通过定子绕组时，会在定子铁心中产生旋转磁场。
这个旋转磁场会切割转子绕组，根据电磁感应定律，会在转子绕组中产生感应电流。
这个感应电流与旋转磁场相互作用，产生电磁力。
由于电磁力的作用，转子会旋转起来。
当转子的转速低于旋转磁场的转速时，称为异步电动机。
由于转子的转速与旋转磁场的转速之间存在差异，因此称为异步电动机。
当异步电动机的负载增加时，转子的转速会降低；当负载减少时，转子的转速会增加。
这种特性使得异步电动机非常适合作为各种机械设备的驱动装置。
三、三相异步电动机的起动方法1. 直接起动直接起动是将电动机直接接入电网，通过控制开关或接触器来控制电动机的起动和停止。
这种起动方法简单、经济、可靠，适用于小容量电动机的起动。
但是，对于大容量电动机来说，直接起动会产生较大的电流冲击和机械冲击，对电网和机械设备造成不良影响。
2. 降压起动降压起动是通过降低电动机端电压来减小起动电流的方法。
电工学 第五章第二节 三相异步电动机
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电动机的铭牌
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异步电动机产品名称代号
产品名称 异步电动机 绕线型异步电动机 防爆型异步电动机 高起动转矩异步电动机 新代号 Y YR YB YQ 汉字意义 异 异绕 异爆 异起
老代号
J、JO JR、JRO JB、JBO JQ、JQO
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Im
1
U1 W2 U2 V2
O
t
L2 L3 W1
i2 i3
V2
W1
U1 W2
V1
旋转磁场是沿着：
U1 V1
◆ 与三相绕组中的三相电流 的相序：L1 → L2 → L三相异步电动机定子产生旋转磁场的磁极个数，称为极数
对于每相只有一个线圈的电动机，绕组始端之间相差120°的 空间角，则产生的旋转磁场只有一对磁极。磁极对数用p表示， 则p=1。
若每相定子绕组由两个线圈串联组成(如图所示)，则绕组 始端之间相差60°空间角，因而旋转磁场具有两对磁极， A p=2 A Y´ A Z´
Y´ C´ B
X´
B´ Z A´ Y
X
C C
A ´ X Y ´Z ´ ´
X
C´ X´ B´
Z´
转子 P=2 A´ Y
B X
B
Z
C
磁场位置(t=0)
§5-2 三相异步电动 机
概述
异步电动机又称感应电动机,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 现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。 异 步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式、 绕线式异步电动机。 作电动机运行的异步电机。 因其转子绕组电流是感应产生的，又称感应电动机。 异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大 的一种。在中国，异步电动机的用电量约占总负荷 的60％多。
三相异步电动机基础知识
通过变频器对电机进行调速控制，实现精确的速度和转矩控 制，提高生产自动化水平。
新型材料的应用
新型绝缘材料
采用高性能绝缘材料，提高电机的电 气性能和热稳定性，延长电机使用寿 命。
新型导磁材料
采用新型导磁材料，提高电机的磁性 能和效
感谢观看
04
三相异步电动机的维护与故障处 理
日常维护
定期检查电动机的外观
查看电动机是否有破损、裂纹等现象，以及 螺丝、紧固件是否松动。
检查轴承
定期检查轴承的润滑情况，如果润滑不足， 应及时添加润滑油。
定期清理电动机
清除电动机内部的灰尘和杂物，保持清洁， 以免影响散热和正常运转。
监测运行状态
在电动机运行过程中，注意听声音、摸温度， 如有异常应及时停机检查。
启动电流
三相异步电动机在启动时 会产生较大的启动电流， 通常为额定电流的4-7倍。
启动转矩
三相异步电动机在启动时 产生的转矩较小，不适合 重载启动。
运行特性
工作电压
三相异步电动机需要在额 定电压下工作，电压过高 或过低都会影响电动机的 正常运行。
工作电流
三相异步电动机在正常工 作时，电流不得超过额定 电流，否则会导致过载。
作用
转子是三相异步电动机的旋转部分，主要作用是在旋转磁场的作用下产生旋转 力矩。
组成
转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心由硅钢片叠压而成，用于构 成磁路；转子绕组由铜线绕制而成，连接在转轴上，通过电流产生磁场。
附件
作用
附件是三相异步电动机的辅助部分，主要作用是保护、控制和监测电动机的运行。
组成
附件包括轴承、端盖、散热风扇、温度传感器、热继电器等。轴承用于支撑转子并减小摩擦；端盖用 于保护电动机的内部结构；散热风扇用于降低电动机的温度；温度传感器用于监测电动机的温度；热 继电器用于控制电动机的电流。
电工学电动机
i W1
2
V1
V2' U1 W2'
W1'
V1
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U2
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I m i1 i2 i3
W2 U1'
0
t
极对数 p
W2' V1
S U2
W1 V2
2
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V2' W1'
铭牌数据：
三相异步电动机
型号：Y132M-4 功率：7.5kW 频率：50Hz
电压：380V
电流：15.4A 接法：△
转速：1440r/min 绝缘等级：B 工作方式：连续
×年×月生产
技术数据：功率因数：0.85 效率：87%
1. 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
（3）起动转矩 Ts： 电动机起动时的转矩。
n0 n
起动时，n= 0 （s =1）
电动机直接起动能力，用
KS表示： TS KSTN
O
Ts
T
❖若 Ts > TL ，则电动机能带此负载直接起动。
直接起动时，起动电流IS要远大于额定电流IN。
KC
IS IN
IS KCIN
6-3 三相异步电动机的铭牌数据
03-三相异步电动机转动原理与机械特性知识点
交流异步电动机电磁关系与机械特性1、异步电动机与变压器区别（1）三相异步电动机的电磁关系与变压器相似之处：1）变压器原、副绕组是与同一主磁通Φ相交链，异步电动机中定子和转子绕组与同一旋转磁通Φ相交链。
因此异步电动机中定子和转子绕组相当于变压器的原、副绕组。
2）变压器：Φ变化→e U1≈E1=4.44f N1Φ；异步机：Φ旋转→e U1≈E1=4.44f N1Φ。
3）变压器：I2增大→I1增大，以保持Φ基本不变和达到传递能量目的；异步机：当负载增加时，转子电流I2增大→I1增大，以保持Φ基本不变和达到传递能量目的。
（2）三相异步电动机与变压器的不同之处：1）变压器是静止的；而异步机是旋转的。
2）变压器的磁路是无气隙的。
而异步机中的定子和转子之间是有不大的气隙。
3）变压器中原、副绕组的感应电动势同频率相同。
而异步机中转子感应电动势的频率是随转子转速改变。
2、三相异步电动机电路分析（1）三相异步电动机电路由定子、转子两部分组成。
1）定子电路关系有1111111-)(-E E X I j R I U ≈++=1111444U ΦN f .E ≈=（2）转子电路关系1000026060)(sf pn n n n n n p f =⨯-=-=121222444444sE ΦN sf .ΦN f .E ===2222I jX I R E +=202σ222sX L f X ==π220222)(cos sX R R +=ϕ2202220222222)(sX R sE X R E I +=+=3、转矩关系与机械特性（1）电磁转矩为22022212)(sX R U sR K T +=该式称为三相异步电动机的电磁转矩与机械特性关系，即n =f （T ），其曲线称为机械特性曲线，如图1.1所示。
（2）三个重要转矩1）额定转矩为NN N 9550n P T =2）最大转矩为2021max 2X U K T=3）起动转矩为图1机械特性曲线22022212st X R U R K T +=（4）转矩平衡和能量关系1）转矩平衡关系为220T T T T ≈+=式中，T 为电动机的电磁转矩；T 0为摩擦转矩，一般很小；T 2为电动机的输出转矩，即负载转矩。
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定子感应电势频率 f 1 转子感应电势频率 f 2
转子感应电势频率 f 2
f2
n0 n 60
p
n0 n n0
n0 p 60
s
f1
电工与电子技术基础
2. 转子感应电动势E 2
E2= 4.44 f 2N2 = 4.44s f 1N2
当转速 n = 0(s=1)时， f 2最高，且 E2 最大，有
s
n1 n1
n
100%
电动机起动瞬间: n 0, s 1（转差率最大）
转子最大转速: n n0 , s 0（转差率最小） 电动机运行之中:0 n n0 , s 1 ~ 9%
显然电动机的转差率随电动机的转速升高而减小。
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7.3 三相异步电动机的电路分析
三相异步电动机的电 磁关系与变压器类似。
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第7章 交流电动机
7.1 三相异步电动机的构造 7.2 三相异步电动机的转动原理 7.3 三相异步电动机的电路分析 7.4 三相异步电动机转矩与机械特性 7.5 三相异步电动机的起动 7.6 三相异步电动机的调速 7.7 三相异步电动机的制动 7.8 三相异步电动机铭牌数据 7.9 三相异步电动机的选择 7.10 同步电动机(略) 7.11 单相异步电动机
iA
A
ZX
iC C
Y
iB B
A YN Z
C
B
S
X
X
此种接法下，合成磁场只有 一对磁极，则极对数p=1。
极对数p=1时：
n1
60Байду номын сангаасf p
6050 3000r/ min 1
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7. 2. 2 电动机的转动原理
异步机的转动原理
A
N
n1
Z
Y
ω
B
CS
X
ωt =0时转子电流和转子旋转情况
结论：
转子铁芯冲片 笼形转子绕组 铸铝笼形转子
转子绕组大部分是浇铸铝笼型，大功率也有 铜条制成的笼型转子导体，构成电机电路的 一部分。由转轴输出机械能。
1.定子
铁心：由内周有槽 的硅钢片叠成。
三相绕组
U1 --- U2 V1 --- V2 W1--- W2
机座：铸钢或铸铁
电工与电子技术基础
电工与电子技术基础
问题与讨论
转矩，于是电动机就顺 着同步转速的方向转动
电动机的转速n能等于同 起来。
步转速n1吗？
提示：如果 n n1
转子与旋转磁场间没有相对运动
转子不切割磁场不能生成感应电流
n≠n1 异步！
转子不是载流导体则不能受力转动
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7. 2. 3 转差率
转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：
笼型
2.转子
绕线型
铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。 (1)笼型转子
笼型转子
铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体, 或铸铝形成转子绕组。
(2) 绕线型转子 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。
转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。
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7.2 三相异步电动机的转动原理
电工与电子技术基础
定子铁芯的作用：一是槽 内可用来嵌放定子绕组； 二是定子铁芯构成电动机 磁路的一部分。
转子铁芯是也是由 0.5mm厚的硅钢片 叠 压制成，在其外 圆冲有分布的槽。
转子铁芯可嵌放转 子绕组，构成电机 磁路的另一部分。
定子绕组是由铜导线绕制而成。 构成电动机电路的一部分。
机座是电动机的支架，一般用铸 铁或铸钢制成。
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7.1 三相异步电动机的构造
三相异步电动机
端盖
定子
风叶
鼠笼式 绕线式
定子 转子
定子铁芯 定子绕组 机座 转子铁芯 转子绕组 转轴
转子
风罩
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问题与讨论
鼠笼型电动机的定 子各部分结构和作 用如何？
鼠笼型异步机转子 各部分的结构和作 用是什么？
定子铁芯是由0.5mm厚的 硅钢片叠 压制成，在其内 圆冲有分布的槽。
每极磁通
U1 E1= 4.44 f 1N1
U1
4.44 f1 N1
Φ U1
2.定子感应电势的频率 f1
感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关
旋转磁场与定子导体间的相对速度为 n0 ，所以
f1
pn0 60
f 1= 电源频率 f
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7. 3. 2 转子电路
1. 转子感应电势频率 f 2 ∵定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，而转子 导体与旋转磁场间的相对速度随转子的转速不同而 变化 旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度不同
问题与讨论
旋转磁场的极对数
和同步转速n1之间 有什么关系？
iA
A
X
iC
ZC'ZY' 'AX''
C
iB
BY' B
A Y'
C'
N
X' S
•
B'
N
•
Z
A'
Z'
•
B
•
SX
C Y
将每相绕组分成两段，按上图放入定 子槽内。形成的磁场则是两对磁极。
此时同 步转速
n1
60 f p
6050 1500r/ min 2
用右手定则可判断出 转子导体中感应电流 的方向如图示；
三相对称定子绕组 中通入对称三相交流电， 即在气隙中形成一个在
时间上、空间上都随时
再用左手定则判断出 转子导体的受力方向 为上右下左，因此转 子顺着同步磁场n1的 方向转动。
间变化的一个旋转磁场。 固定不动的转子导体与 旋转磁场相切割后感应 电流成为载流导体。载 流导体又和旋转磁场相 互作用，对轴生成电磁
变压器： 变化 e U1 E1= 4.44 f N1
E2= 4.44 f N2
E1 、E2 频率相同，都等 于电源频率。
U1
4.44 f N1
i1
i2
+ u1
－
－
e1
e－+1
+
+
－e2
e+ 2
－
f1 f2
异步电动机每相电路
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7. 3. 1 定子电路
1.旋转磁场的磁通
异步电动机：旋转磁场切割导体 e，
E20= 4.44 f 1N2
即E2= s E20
转子静止时 的感应电势
N
n1
N
t 90
t 180
A
ωt
n1
N S
t 270
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显然，异步电动机中旋转磁场代替了旋转磁极。
定子电流旋转磁场的方向：取决于三相电流的相序。
i iA
iB iC
i iB
iA iC
0
ωt
0
ωt
n1
n1
若要改变异步电动机的旋转方向：只需 换接其中两相的顺序即可。
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7. 2. 1 旋转磁场
(1)旋转磁场的产生
A
n1
NZ
Y
三相定子 绕组中通 过的电流
iA I m sin(t 30)
iB Im sint 90 iC Im sint 150
电流入
i iA
iB iC
B CS
X
ωt =0时电流和磁场情况
同理可分析出其它时 刻电流的磁场转向。
电流出
0
A
A
S
S
n1