第四章交流电动机的工作原理及特性

电 动 机 铭 牌 上 标 有 符 号 / Y ， 数 字 2 2 0 / 3 8 0 . 前 者 表 示 定 子 绕 组 的 接 法 ， 后 者 表 示 不 同 接 法 加 的 线 电 压
９、三相异步电动机的额定值
SN
n0 nN n0
10、 三 相 异 步 电 动 机 的 能 流 图
安培定则，也叫右手螺旋定则，通电直 导线中的安培定则 ：用右手握住通电直 导线，让大拇指指向电流的方向，那么 四指的指向就是磁感线的环绕方向；
漆包线是绕组线的一个主要品种，由导 体和绝缘层两部组成
３、三相电流的波形
将三相绕组的末端X、Y、Z相连，首端A、B、C接三相交流电源。
定子绕组中电流的正方向规定从首端流端，以A相绕组的电流i A
0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
相同，没有相对运动，转子不能切割磁通，也就没有感应电动势，感应电流，电磁转矩。
异步电动机的转差率S n0 n,转子转速不等于旋转磁场转速称为异步电动机。 n0
8、 定 子 绕 组 的 连 接 方 式 定 子 三 相 绕 组 出 线 端 的 首 端 U1、 V1、 W1， 末 端 U2、 V2、 W2。 三 角 形 接 法 ： 电 源 的 线 电 压 等 于 电 动 机 额 定 相 电 压 （ 每 相 绕 组 的 额 定 电 压 ） 星 形 接 法 ： 电 源 的 线 电 压 等 于 电 动 机 额 定 相 电 压 的 ３ 倍
第五章：三相异步电动机的结构和工作原理
２、转子 转子铁芯由硅钢片叠压成一个整体装在转轴上，转子铁 芯的外圆有转子槽，槽中放线圈。 绕线异步电动机的转子绕组采用绕线式，三相绕组放入转子铁芯槽 中，转子绕组通过轴上的滑环与电刷在转子回路中接外加电阻，改 善启动性能和调节转速。 笼型异步电动机的转子绕组采用鼠笼式， 在转子铁芯槽里插入铜 条，再将铜条两端焊在两个铜端环上。
T 2
7、三相异步电动机的工作原理 定子三相绕组接到三相电源，三相绕组内通过三相电流，产生顺时针方向的旋转磁场， 相当于转子绕组逆时针方向旋转切割磁通，转子绕组将产生感应电动势e，右手定则，
2
N极下感应电动势的方向朝外，S极感应电动势的方向朝内。 由于电动势e2的存在，转子绕组中将产生方向相同转子电流i2,转子电流i2与旋转磁场 相互作用产生电磁力F，电磁力F在转子轴上形成电磁转矩，方向与旋转磁场的方向相同， 转子在转矩作用下，按旋转磁场相同的方向旋转，转子速度n小于旋转磁场速度n ，如果
Pm : 机 械 功 率 ， 电 磁 功 率 减 去 转 子 绕 组 中 的
铜
耗
PC
u
，
2
转
子
铁
芯
铁
耗
忽
略
P2 : 输 出 功 率 ， 机 械 功 率 减 去 机 械 损 失 功 率 Pm
：电动机的效率， P2 P1 P
P1
P1
P：电动机的总功率损耗
忽略转子绕组铜耗PCu 2和机械损失功率Pm P2 T2 Pe T, (电磁转矩）
2 3
)＝I
iC
Im
sin(wt
4 3
)＝I
４、定子旋转磁
t 0,iA 0；iB为负，电流实际方向与正方向相反，从Y端流到B端； iC为正，电流实际方向与正方向一致，从C端流到Z端；合成磁场为a.
t
T 6
,t
T
6
3
,iA为正，电流从A端流到X端；iB为负，电流从Y端流到B端；
iC＝０；合成磁场为b.合成磁场顺时针旋转了３ .
2
2t
T
一对NS磁极时，电流变化T，旋转磁场旋转一周。
3
一对NS磁极时，旋转磁场的转速为n 0
60f
周,(
f电流频率，n0每分钟转多少转）
二对NS磁极时，旋转磁场的转速为n 0
60f ２
周,(
f电流频率，n0每分钟转多少转）
p对NS磁极时，旋转磁场的转速为n 0
60f p
周,( f电流频率，n0每分钟转多少转）t
A相绕组的电流超B相绕组的电流２ ，B相绕组的电流超C相绕组的电流２ ，
３
３
旋转磁场的旋转方向为顺时针方向A B C，与三相电流的相序一致。
将电源B、C两根线对调，电源B接绕组C，电源C接绕组B，
电源A相绕组的电流超C相绕组的电流２ ，C相绕组的电流超B相绕组的电流２ ，
３
３
旋转磁场的旋转方向为逆时针方向A C B。
旋转磁场的旋转方向改变，电动机的旋转方向改变。将定子绕组接到三相电源中
的任意两根对调，即可改变电动机的旋转方向。
t0
f1 T
t T 6
6、旋转磁场的极数与旋转速度
将定子铁芯槽数增加１倍，共１２个，每相绕组由两个部分串联，再将三相
绕组接到三相电源，产生两对NS磁级的旋转磁场。电流变化T ，旋转磁场转 ，
t
T 3
,t
T
3
2
3
,iA为正；iB＝0，iC为负，合成磁场为c.合成磁场顺时针旋转了2３ .
t
T 2
,t
T
2
,iA
0；iB为正，iC为负；合成磁场为d.合成磁场顺时针旋转了.
w 2 n
T 2
iA Im sin w
iB
Im
sin(wt
2 3
)＝Im
iC
Im
sin(wt
4 3
)＝Im
5、旋转磁场的旋转方向
做为参考正弦量，即i 的初相位为０，则三相绕组中A、B、C A
电流（相序为A B C）瞬时值为
iA Im sin w
iB
Im
sin(wt
2 3
)＝Im
sin(wt
120
)
iC
Im
sin(wt
4 3
)＝Im
sin(wt
240
)
旋转磁场的产生
w 2 n
T 2
iA Im sin wt
iB
Im
sin(wt
P1： 异 步 电 动 机 的 输 入 功 率 ， P1
3U
1
I
1
c
o
s
，
1
（
U
、
1
I
定
1
子
绕
组
的
线
电
压
、
线
电
流
c
o
s
电
1
动
机
的
功
率
因
数
）
。
PC u1 : 定 子 绕 组 的 铜 耗
PFe1 : 定 子 铁 芯 的 铁 耗
Pe : 旋 转 磁 场 从 定 子 电 路 传 递 到 转 子 电 路 的 电 磁 功 率 。
第五章：三相异步电动机的结构和工作原理
１、定子 定子铁芯由0.5mm厚的硅钢片叠压而成为一个整体固 定在机座上，片与片之间是绝缘的。定子铁芯的内圆有定子槽，槽 中放线圈。定子绕组分三个部分对称地分布在定子铁芯上，称为三 相绕组，用AX、BY、CZ表示，A、B、C称为首端，X、Y、Z称为 末端。三相绕组的首端接入三相交流电源，三相绕组中的电流在定 子铁芯中产生旋转磁场。 机座固定和支撑定子铁芯。