电动机概述

1、转动原理
WXH
WXH
异步电动机转子转动的演示实验
E211B
2021年4月14日星期三
通过该实验可得到以下推论：
WXH
WXH
（1）改变旋转磁场的旋转方向，转子的旋转方向
也随之改变。
（2）转子线圈的转速小于旋转磁场。因为两者的 转速如相同，转子就不会产生感应电流，也不会 有电磁转矩。只有有差异才能有电磁转矩。这也 是“异步电机”的名称的由来。
电动机概述
一、什么是电机
机械能转换为电
实现电能与机械能相互转换的设备能称的为旋电转机电。机
电能转换为机械
二、电机的分类
能的旋转电机
发电机
按能量的转换电机分为： 电动机
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根据电能的电流种类分为：
WXH
WXH
直流发电机
直流电机 直流电动机
单相电动机
电
两相电动机
机
同步发电机（三主相要电运动行机方式） 同步电机
调速要求高的场合用直流电机。电动玩具、录音机。
本章主要讨论：三相异步电动机的ห้องสมุดไป่ตู้构、工作原理、 转速与转差率、转矩和机械特性、以及电动机的起动、 反转、调速及制动的基本原理和方法。
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第六章 异步电动机
WXH
WXH
6-1.三相异步电动机的构造
与转动原理
6-2.三相异步电动机的电磁转矩 与机械特性
6-3.三相异步电动机的起动、 调速与制动
6-4.三相异步电动机的铭牌 与技术数据
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6-1三相异步电动机的构造与转动原理
WXH
WXH
一、电动机的构造
定子和转子两部分 1.定子 定子由定子铁心.定子绕组和机座三部分 2.转子 转子由转子铁心和转子绕组.转轴三部分
E211A
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WXH
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电动机的转速是与旋转磁场有关的。而磁场极
数不同则磁场的转速就不同，在一对磁极的情
况下，交流电经历一个周期磁场恰好在空间转
过一圈，若定子电流的频率为f1，旋转磁场在 每分钟将转过60f1 周。
当磁极对数为 p时，磁场的转速为
n0
60 f1（转每分） p
在我国(f1=50Hz)，磁极对数为 p的磁场转速n0为
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二、三相异步电动机的转动原理
WXH
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三相异步电动机是依靠定子旋转磁场和转子电流 之间的相互作用而工作的。而且在正常工作时， 转子的转速与定子旋转磁场的转速必须保持一 定的差异，故统称为异步电动机。
异步电动机是怎样转起来了的呢？下面我们就 来分析它的运转原理。
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4、三相异步电动机的极数与转速
WXH
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（一）、三相异步电动机的极数
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。
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WXH
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若每相定子绕组由两个线圈串联组成(如图所示)，
n0
式中： n0 同步转速； n 转子转速。
S的额定值一般在1%—9%之间。
而当电动机在0—n0 运行时；S为1—0 。 也就是说电机的运行状态与S有关
已知 n0 3000r / min; n 2970r / min
求：s
解：s n0 n 100% 3000 2970 1%
n0
3000
p
1 2 3 4 56
n（0 r / min ） 3000 1500 1000 750 600 500
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WXH
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1. 转子转速 n
电动机运行时的实际转速也就是转子转速 n。
2. 同步转速 n0 电动机旋转磁场的转速也称为同步转速 n0。
根据电动机的转动原理，转子转速将小于磁场的转 速，即n＜ n0。若二者相等，转子就没有切割磁力 线作用，转矩也就消失了，因此转子不可能以n0的 转速正常运行。
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，p=2.
Y´ A C´
Z´ B
X´
X
B´ Z
C A´ Y
A
X A´
X
C/
X´ Z´
Y´B/ Y
C
C´ Y´ A X´ 转子
Z´
B
B´
Z B
P=2
X
返回C
A´ Y
磁场位置(t=0)
E211C
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（二）、三相异步电动机的转速
因此，极数为10；极对数p=5
额定时的转差率为
s n0 n 600 570 5%
n0
600
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I2
WXH
E2
R22
X
2 2
sE 20 R22 ( sX 20 )2
WXH
2.86
283A
0.00152 0.012
可见，电动机刚起动时电流很大。
（2） n n0(1 s) 3000(1 2.9%) 2913r / min
E2 E20 4.44sf1N2 0.083V
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WXH
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已知
求：n
n0 3000r / min; s 2%
解： n n0 (1 s) 3000(1 2%) 2940r / min
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3、三相两极旋转磁场的产生
WXH
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磁场的产生和磁场方向的改变
E211C
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（3）如短路线圈的轴上带动机械负载，当负载增 大时“异步”的程度必须增大，只有这样才能产 生更大的电动势、电流及转矩。
对电动机来说，当负载增大时，转速下降。 怎样反映“异步”的程度呢为？了反映“异步” 的程度，我们引进一个新的物理量—转差率。
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2、转差率s
WXH
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s n0 n 100%
同步电动机
交流电机
异步发电机
异步电机
异步电动机（主要运行方式）
本章所讲的异步电动机是交流电动机的一种。
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异步电动机的优缺点：
WXH
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优点：结构简单，工作可靠，维修方便，价格低
廉，运行平稳，因此得到了广泛的应用[机
床、水泵]占全国电动机容量的85%以上。
缺点：调速比较困难。不能实现无级调速，现在已 经有变频器。10KW以下的已经相当可靠。
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例 某三相异步电动机的额定转速n=570r/min。
WX求H 电动机的极数和额定时的转差率(f1=50Hz)。 WXH
解： 由于电动机的额定转速应接近且略小于同步
转速 n0，而 n0 对应于磁极对数p有一系列固 定值。显然，与570r/min最接近的是
n0 600r / min