绕线转子感应电动机结构
绕线转子三相异步电动机原理
绕线转子三相异步电动机原理绕线转子三相异步电动机是一种常见的交流电动机，广泛应用于各种机械设备中。
本文将从电机的基本原理、转子结构、工作原理和应用领域等方面进行详细介绍。
一、电机的基本原理电动机是一种将电能转换为机械能的装置，其基本原理是利用电磁感应现象产生转矩。
电动机主要由定子和转子两部分组成，定子是由铁芯和绕组组成，绕组通电后产生磁场，转子则是由磁芯和绕组组成，绕组接通电源后在磁场作用下产生转矩。
二、转子结构绕线转子三相异步电动机的转子是由绕组和磁芯组成的，绕组通常采用铜线绕制而成。
绕组的数量和结构形式有多种，常见的有单层绕组和双层绕组，其中单层绕组又分为平面型和凸形型两种。
磁芯是由许多个硅钢片叠加而成，其作用是增强磁场，提高电机的效率。
三、工作原理绕线转子三相异步电动机的工作原理主要是利用旋转磁场产生转矩，其具体步骤如下：1.三相交流电源将电能供给到定子绕组上，形成旋转磁场。
2.旋转磁场作用下，转子中的绕组感应出电动势，产生电流。
3.电流在转子绕组中形成磁场，与定子磁场相互作用，产生转矩。
4.转子因受到转矩的作用而旋转，同时由于转子电流的存在，也会在转子上产生磁场。
5.转子磁场与定子磁场相互作用，形成新的旋转磁场，从而进一步增强转矩。
四、应用领域绕线转子三相异步电动机广泛应用于各种机械设备中，如风机、水泵、压缩机、输送机、机床等。
其主要优点是结构简单、可靠性高、效率高、运行平稳等。
同时，由于其输出功率范围广泛，可满足不同应用场合的需求。
总之，绕线转子三相异步电动机作为一种常见的交流电动机，其原理、结构和工作原理等方面均十分重要。
在实际应用中，需要结合具体情况进行选择和调整，以达到最佳的使用效果。
绕线转子三相异步电动机原理
绕线转子三相异步电动机原理绕线转子三相异步电动机是电力工业中最常见的电动机之一，其使用范围广泛，包括工厂、矿山、交通运输等各个领域。
本文将介绍绕线转子三相异步电动机的基本原理、结构、工作原理、特性以及应用。
一、绕线转子三相异步电动机的基本原理绕线转子三相异步电动机是利用电磁感应原理工作的，其基本原理是通过电流在定子线圈中产生的磁场，使转子中的导体中感应出电动势，从而在导体中产生电流，进而在转子中产生磁场，从而使定子中的磁场旋转，从而产生转矩，带动负载旋转。
二、绕线转子三相异步电动机的结构绕线转子三相异步电动机由定子、转子、端盖、轴承、风扇等部分组成。
其中，定子和转子是电机的核心部分，定子由定子铁心、定子线圈、端盖等部分组成，转子由转子铁心、转子线圈、轴承等部分组成。
三、绕线转子三相异步电动机的工作原理绕线转子三相异步电动机的工作原理是利用电磁感应原理，当三相交流电通过定子线圈时，会在定子内产生一个旋转磁场，该旋转磁场与转子中的导体相互作用，从而感应出电动势，使导体中产生电流，进而在转子中产生磁场，从而使定子中的磁场旋转，从而产生转矩，带动负载旋转。
四、绕线转子三相异步电动机的特性1. 起动电流大：由于转子中感应出的电动势较小，因此启动时需要较大的电流才能产生足够的转矩，从而带动负载旋转。
2. 动态响应较慢：由于转子中感应出的电动势较小，因此当电机负载突然变化时，转子中的磁场需要一定时间才能跟随变化，从而产生足够的转矩，带动负载旋转。
3. 效率较低：由于转子中的电流是感应出来的，因此转子中的电阻较大，导致电机效率较低。
五、绕线转子三相异步电动机的应用绕线转子三相异步电动机广泛应用于各个领域，包括工厂、矿山、交通运输等。
在工厂中，它被广泛应用于机械加工、输送、起重等方面；在矿山中，它被广泛应用于采矿、运输等方面；在交通运输中，它被广泛应用于电动车、电动机车等方面。
绕线转子三相异步电动机是电力工业中最常见的电动机之一，其基本原理是利用电磁感应原理，通过电流在定子线圈中产生的磁场，使转子中的导体中感应出电动势，从而在导体中产生电流，进而在转子中产生磁场，从而使定子中的磁场旋转，从而产生转矩，带动负载旋转。
绕线转子感应电动机特点
绕线转子感应电动机特点一、绕线转子感应电动机的基本原理绕线转子感应电动机是一种常用的电动机类型，其工作原理基于电磁感应现象。
当三相交流电通过电动机的定子线圈时，产生的磁场会作用于转子，使其产生感应电动势。
通过这种感应电动势，转子内部会形成电流，从而产生一个旋转磁场，进而驱动转子转动。
二、绕线转子感应电动机的特点绕线转子感应电动机具有以下特点：1. 结构简单绕线转子感应电动机的结构相对简单，主要包括定子线圈、转子和机壳等组成部分。
由于转子无需外接电源，因此不需要复杂的刷子和换向器等附加设备。
这使得绕线转子感应电动机的制造和维修相对容易。
2. 运行平稳绕线转子感应电动机的转子是一个固定的铜线绕成的线圈，没有实际的电源与之相连。
因此，不会出现刷火花和电火花的现象，从而使得电机的运行更加平稳。
3. 转速调节范围广绕线转子感应电动机的转速可以通过改变供电频率或转子线圈的电阻来进行调节。
这使得电机的转速调节范围相对较广，可以适应不同负载需求。
4. 耐高温绕线转子感应电动机通常采用铜线绕成的转子线圈，铜具有良好的导电性和热导性，可以承受较高的温度。
因此，这种电机的耐高温性能较好，适用于一些高温环境下的应用场合。
绕线转子感应电动机的效率通常较高，可以达到80%以上。
这是因为其转子无需外接电源，减少了能量的损耗，提高了电机的效率。
三、绕线转子感应电动机的应用领域绕线转子感应电动机广泛应用于各个领域，包括工业、家用电器、农业等。
主要应用领域包括：1. 工业领域绕线转子感应电动机常用于工业生产中的机械设备驱动，如泵、风扇、船舶、制冷设备等。
其结构简单、运行平稳的特点适合工业场合的需求。
2. 家用电器绕线转子感应电动机也广泛应用于家用电器中，如洗衣机、吸尘器、电风扇等。
其高效率、运行平稳的特点满足了家庭使用时的需求。
3. 农业领域绕线转子感应电动机被广泛用于农业机械中，如水泵、排灌设备等。
其耐高温、转速调节范围广的特点适合农业领域的使用需求。
感应电动机结构图
感应电动机结构图
感应电动机结构图
感应电动机又称“异步电动机”。
异步电动机由固定不变的定子和旋转的转子两个基本单元构成。
定子部分主要包括定子铁芯、定子绕组、基座，转子部分主要包括转轴、转子铁芯、转子绕组（闭合导体），在定子铁芯的内圆和转子铁芯的外圆有均匀分布的槽，其作用是嵌放绕组，如图所示。
三相鼠笼式异步电动机的结构图
1、定子
定子是异步电动机固定不动的部分。
由机座、定子铁芯和定子绕组组成。
机座是电动机的外壳，起着支撑电机的作用，通常用铸铁铸成。
大机座也有用钢板拼焊起来的。
定子铁芯是电动机磁路的一部分，装在机座内部。
它是一个中空圆柱体，外壁与机座配合，内壁开槽，槽内放定子绕组。
为了减少铁芯中的损耗，定子铁芯用0．5毫米厚的硅钢片叠成。
感应电动机的原理、种类及主要结构
1感应电动机的原理、种类及主要结构7.1 感应电动机的原理、种类及主要结构7.1.1 三相异步电动机的原理三相异步电动机的定子铁心上嵌有对称三相绕组，在圆柱体的转子铁心上嵌有均匀分布的导条，导条两端分别用铜环把它们联接成一个整体。
当对称三相绕组接到对称三相电源以后，即在定子、转子之间的气隙内建立了以同步转速n 0旋转的旋转磁场。
由于转子上的导条被这种旋转磁场的磁力线切割，根据电磁感应定律，转子导条内会感应产生感应电动势，若旋转磁场按逆时针方向旋转，如图7-1-1所示，根据右手定则，可以判明图中转子上半部导体中的电动势方向，都是进入纸面的，下半部导体中的电动势都从纸面出来的。
因为转子上导条已构成闭合回路，转子导条中就有电流通过。
如不考虑导条中电流与电动势的相位差，则电动势的瞬时方向就是电流的瞬时方向。
根据电磁力定律，导条在旋转磁场中，并载有由感应作用所产生的电流，这样导条必然会受到电磁力。
电磁力的方向用左手定则决定。
从图7-1-1可看出，转子上所有导条受到的电磁力形成一个逆时针方向的电磁转矩。
于是转子就跟着旋转磁场逆时针方向旋转，其转速为n 。
如转子与生产机械联接，则转子上受到的电磁转矩将克服负载转矩而作功，从而实现能量的转换，这就是三相异步电动机的工作原理。
7.1.2 三相异步电机的结构和直流电机一样，三相异步电动机主要也由静止的定子和转动的转子组成。
定子与转子之间有一个较小的气隙。
图7-1-2表示绕线转子三相异步电动机的结构。
1．定子 异步电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。
（1）定子铁心 定子铁心是异步电动机主磁通磁路的一部分。
为了使异步电动机能产图7-1-1 三相异步电动机的工作原理 图7-1-2 绕线转子异步电动机剖面图1-转子绕组 2-端盖 3-轴承 4-定子绕组 5-转子6-定子 7-集电环 8-出线盒2生较大的电磁转矩，希望有一个较强的旋转磁场，同时由于旋转磁场对定子铁心以同步转速旋转，定子铁心中的磁通的大小与方向都是变化的，必须设法减少由旋转磁场在定子铁心中所引起的涡流损耗和磁滞损耗，因此，定子铁心由导磁性能较好的0.5mm 厚且冲有一定槽形的硅钢片叠压而成。
电动机基本知识
电动机基本知识一、电动机的分类二、三相异步机的结构三相异步电动机按转子结构的不同分为笼型和绕线转子异步电动机两大类。
笼型异步电动机由于结构简单、价格低廉、工作可靠、维护方便，已成为生产上应用得最广泛的一种电动机。
绕线转子异步电动机由于结构较复杂、价格较高，一般只用在要求调速和起动性能好的场合，如桥式起重机上。
异步电动机由两个基本部分组成：定子（固定部分）和转子（旋转部分）。
笼型和绕线转子异步电动机的定子结构基本相同，所不同的只是转子部分。
笼型异步电动机的主要部件，如图1-1所示；绕线转子异步电动机的结构如图1-2所示。
图1-1笼型异步电动机的主要部件图1-2 绕线转子异步电动机的结构1、定子三相异步电动机的定子由机座中的定子铁心及定子绕组组成。
机座一般由铸铁制成。
定子铁心是有冲有槽的硅钢片叠成，片与片之间涂有绝缘漆。
三相绕组是用绝缘铜线或铝线绕制成三相对称的绕组按一定的规则连接嵌放在定子槽中。
过去用A、B、C表示三相绕组始端，X、Y、Z表示其相应的末端，这六个接线端引出至接线盒。
按现国家标准，始端标以U1、V1、W1，末端标以U2、V2、W2。
三相定子绕组可以接成如图1-3所示的星形或三角形，但必须视电源电压和绕组额定电压的情况而定。
一般电源电压为380V（指线电压），如果电动机定子各相绕组的额定电压是220V，则定子绕组必须接成星形，如图1-3a所示；如果电动机各相绕组的额定电压为380V，则应将定子绕组接成三角形，如图1-3b所示。
图1-3 三相绕组的联结2、转子转子部分是由转子铁心和转子绕组组成的。
转子铁心也是由相互绝缘的硅钢片叠成的。
转子冲片如图1-4a所示。
铁心外圆冲有槽，槽内安装转子绕组。
根据转子绕组结构不同可分为两种形式：笼型转子和绕线型转子。
（1）笼型转子笼型转子的绕组是在铁心槽内放置铜条，铜条的两端用短路环焊接起来，绕组的形状如图1-4b所示。
它像个鼠笼，故称之为笼型转子。
为了简化制造工艺，小容量异步电动机的笼型转子都是熔化的铝浇铸在槽内而成，称为铸铝转子。
三相异步电动机的结构【共11张】
转子铁心
组成
绕线式绕组
转子绕组
笼式绕组
转子冲片 转子铁心
绕线转子绕组实物图
集电环 电刷支绕组
三相异步电动机的转轴
三、其他部分
端盖 轴承和轴承 盖 风扇和风罩 接线盒 吊环
端盖 风罩
轴承盖 轴承 风扇
接线盒
吊环
四、小结
根据各部分的作用不同，还可以分为磁路部 分和电路部分。
一、定子部分
三相异步电动机定子是用来产生旋转磁场的，是将 三相电能转化为磁能的环节。电动机的固定部分，由 定子铁芯、定子绕组、机座等组成。
机座
组成 定子铁心
定子绕组
机座
定子冲片
定子铁心
定子绕组
三相定子绕组的接法
出线端的排列
星形连接
三角形连接
二、转子部分
三相异步电动机的转子——是将旋转磁能转化为转
三相异步电动机的结构
§5—2 三相异步电动机的结构
三相异步电动机又称为感应电动机，是 一种将电能转变为机械能并拖动生产机械工 作的动力设备。三相异步电动机的种类很多， 但各类三相异步电动机的结构是相同的，它 的基本结构是由定子和转子两大部分组成， 在定子和转子之间存在0.25-2mm的气隙， 此外还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他 附件。
转子铁芯 磁路部分
定子铁芯
转子绕组 电路部分
定子绕组
谢谢大家！！
电机学4感应电机
I2
sE 2 R2 jsX 2
E2 R2 / s jX 2
E2 R2 jX 2 (1 s ) R2 / s
I ( R jX ) I (1 s ) R 即 E 2 2 2 2 2 2 s 1 s 则:( ) R2 ——模拟机械功率输出的等效电阻 s
R k e k i R2
' 2
X
' 2
k e k i X 2
e i
结论：绕组折算时，转子电势和电压乘 k e ，转子电 流除 k i ，转子电阻和漏抗乘 k k 。
归算后的基本方程式组为：
U 1 E1 I1 ( R1＋ jI1 X 1 ) ' I ' (1 s ) R I ' ( R jX ) E2 2 2 2 2 2 s E I Z E '
转子感应电势和电流的频率为转差频率： f 2 sf 1 则转子每相感应电势为： E 2 s 4.44 sf 1 N 2 k w 2 m sE 2 ( E 2 4.44 f1 N 2 k w 2 m )
转子每相漏抗为：
X 2s 2f 2 L2 sX 2 ( X 2 2f1 L2 )
（2）短路运行： n 0
等效电路参数的名称和物理意义：
R1 ——定子绕组的电阻； ——定子绕组的漏抗，三相定子电流联合产生 X 1 的漏磁场在一相电路中引起的电抗； ' R 2 ——折算到定子侧转子绕组的电阻； ' ——折算到定子侧转子绕组的漏抗，转子多相 X 2 电流联合产生的漏磁场在一相电路中引 起的电抗； Rm ——激磁电阻，代表铁损的等效电阻； X m ——激磁电抗，与主磁通对应的电抗； 1 s ' ——折算定子侧转子侧的负载模拟电阻，模拟 R2 s 轴上总的机械功率输出；
绕线式异步电机
绕线式异步电机一、概述绕线式异步电机是一种常见的交流电动机，也称为感应电动机。
它的转子上没有直接连接到电源的导线，而是通过感应作用来产生转矩。
它的结构简单、可靠性高、成本低廉，因此被广泛应用于各种工业领域。
二、结构组成1. 定子：由铁芯和绕组组成，绕组通常为三相对称分布。
2. 转子：由铁芯和导体环（也称为“杆”）组成，通常采用铝或铜制造。
3. 端盖：安装在电机两端，用于固定轴承和密封。
三、工作原理1. 三相交流电源输入定子绕组，形成旋转磁场。
2. 旋转磁场感应在转子导体环中产生感应电流。
3. 感应电流在转子导体环中产生磁场，并与定子旋转磁场相互作用。
4. 由于磁场作用力的影响，转子开始旋转，并不断受到驱动力的作用。
四、分类及特点1. 按功率大小：小功率异步电机、中功率异步电机、大功率异步电机。
2. 按转子结构：绕线式异步电机、铸铝转子异步电机、抗风转子异步电机等。
3. 特点：启动转矩大、运行稳定、结构简单、维护方便、价格低廉。
五、应用领域1. 工业制造：例如水泵、风扇、压缩机等。
2. 农业领域：例如拖拉机和农用机械等。
3. 其他领域：例如家用电器（如洗衣机和空调）以及交通运输（如电动汽车）等。
六、维护保养1. 定期检查轴承，并加注适量的润滑油。
2. 检查定子和转子之间的间隙是否合适，如果不合适需要及时调整。
3. 定期检查绕组，防止接触不良或短路现象。
七、总结绕线式异步电机是一种常见的交流电动机，具有启动转矩大、运行稳定等特点。
它被广泛应用于各种工业领域，如水泵、风扇和压缩机等。
在使用过程中，需要注意定期检查轴承和绕组等部件，以保证电机的正常运行。
电机学-感应电机
注意：时间相量与空间矢量之 间的夹角没有物理意义。
A 相相轴 A 相时轴
Bm
Fm Im B ns
X
n
m Z
Fe A
C
Y
三相感应电动机空载时的时空相-矢量图
第四章 感应电机
4.2.2 三相感应电动机的负载运行
第四章 感应电机
感应电动机负载运行时的转子频率
• 负载运行时，感应电动机的转子以转速n旋转，低于同步
第四章 感应电机
空载运行的定义： 定子接到电压为U1、频率为f1的三相对称电源，电机轴上没 有任何机械负载。
IA
IB
F1
IC
n≈ns，s ≈0 I2 ≈0，F2 ≈ 0 F1 ≈Fm
第四章 感应电机
主磁通与漏磁通
空载磁通 主磁通Φm 定子漏磁通Φ1σ
主磁通：基波旋转磁势产 生的，与定、转子绕组相 交链的磁通。
•接法：星形或三角形 •作用：电路部分
U1 V1 W1
U1
V1
W1
U1
V1
W1
W2 U2 V2
W2
U2
V2
W2
U2
V2
定子绕组形式
散嵌绕组
成型绕组
第四章 感应电机
感应电机转子
转子：转子铁芯，转子绕组，转轴 • 转子铁芯：硅钢片叠压而成，外圆开槽， • 作用：磁路的一部分；用来安放转子绕组。
转子铁心
ns是发电机和电动机状态的分界点
第四章 感应电机
电磁制动运行状态
n<0
N
+
ns fe Te n fe
S
外力拖着与转子反着磁场方向旋转
旋转磁场相对转子的旋转方向为 逆时针
电动机的基本结构及工作原理
电动机的根本结构及工作原理交流电机分异步电机和同步电机两大类。
异步电机一般作电动机使用，拖动各种生产机械作功。
同步电机分分为同步发电机和同步电动机两类。
依据使用电源不同，异步电机可分为三相和单相两种型式。
一、异步电动机的根本结构三相异步电动机由定子和转子两局部组成。
因转子结构不同又可分为三相笼型和绕线式电机。
1、三相异步电动机的定子：定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三局部组成。
定子的作用是通入三相对称交流电后产生旋转磁场以驱动转子旋转。
定子铁心是电动机磁路的一局部，为减少铁心损耗，一般由0.35～0.5mm厚的导磁性能较好的硅钢片叠成圆筒形状，安装在机座内。
定子绕组是电动机的电路局部，安嵌安在定子铁心的内圆槽内。
定子绕组分单层和双层两种。
一般小型异步电机采纳单层绕组。
大中型异步电动机采纳双层绕组。
机座是电动机的外壳和支架，用来固定和支撑定子铁心和端盖。
电机的定子绕组一般采纳漆包线绕制而成，分三组分布在定子铁心槽内〔每组间隔120O〕，构成对称的三相绕组。
三相绕组有6个出线端，其首尾分别用U1、U2；V1、V2；W1、W2表示，连接在电机机壳上的接线盒中，一般3KW以下的电机采纳星形接法〔Y接〕，3KW以上的电机采纳三角形接法〔△接〕。
当通入电机定子的三相交流电相序改变后，因定子的旋转磁场方向改变，所以电机的转子旋转方向也改变。
2、三相异步电动机的转子：转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴三局部组成。
转子的作用是产生感应电动势和感应电流，形成电磁转矩，完成机电能量的转换，从而带动负载机械转动。
转子铁心和定子、气隙一起构成电动机的磁路局部。
转子铁心也用硅钢片叠压而成，压装在转轴上。
气隙是电动机磁路的一局部，它是决定电动机运行质量的一个重要因素。
气隙过大将会使励磁电流增大，功率因数降低，电动机的性能变坏；气隙过小，则会使运行时转子铁心和定子铁心发生碰撞。
一般中小型三相异步电动机的气隙为0.2～1.0mm，大型三相异步电动机的气隙为1.0～1.5mm。
感应电机
类型D：在所有NEMA电机类型中，是能提供最高的起动转矩的电机。起动电流和满载速度低。高转差值（513%），电机适用于在电机运行速度中，没有负载变换或没有剧烈变换时，例如调速轮能量存储的机械。不少类 型的子分类还包括更宽的转差范围。这种电机类型一般是特殊定制的。
转速控制方法
可以通过以下两种方法来改变感应电机的转速： ①改变定子的端电压。 ②改变定子的频率。新能源汽车电机的输出转矩可随定子的端电压变化而变化。注意，电压的变化不会改变 电机最大转矩所对应的转速差。
矢量控制
在感应电机的稳态学习中我们知道，感应电机调速方法很多，变压、变频、变极及绕线转子感应电动机转子 回路串电阻或串入附加电动势（串级调速或双馈调速）都可以调节电机的转速。但多年以来的研究和实践表明， 变频调速是感应电动机最理想的调速方法。基于感应电机稳态模型的恒压频比控制或电压-频率协调控制，虽然在 一定转速范围内实现高效率的平滑调速，从而满足一般生产机械对调速系统的要求，但是由于电机内部存在的耦 合效应，系统动态响应缓慢，对于需要高动态性能的应用场合，就不能满足要求。要实现高动态性能的调速系统 或伺服系统，必须依据感应电动机的动态数学模型来设计控制系统。在各种基于动态数学模型的交流调速方法中， 目前最为广泛应用的就是矢量控制 。
特征
1、感应运转型感应电机不只在启动时，在运转时也使用辅助线圈和电容器。虽然启动转矩不是很大，但其结 构简单，信赖度高，效率也高。
2、可以连续运转。 3、随负荷的大小，电机的额定转速也会改变。 4、使用于不需要速度制动的应用场合。 5、用E种绝缘等级，而UL型电机则用A种。 6、有感应运转型单相感应电机和三相感应电机两种。 7、单相电机为感应运转型感应电机，效率高，噪声低。 8、单相感应电机运转时，产生与旋转方向相反的转矩，因此不可能在短时间内改变方向。应在电机完全停止 以后，再转换其旋转方向。 9、单相电机的电源有A（110V 60Hz）、B（220V 60Hz）、C（100V 50/60Hz）、D（200V 50/60Hz）、E （115V 60Hz）、X（200-240V50Hz）等。
绕线式异步电机原理
绕线式异步电机原理
绕线式异步电机是一种常见的电动机类型，其原理基于旋转磁场与线圈的相互作用来实现机械能和电能之间的转换。
绕线式异步电机由定子和转子两个主要部分组成。
定子由三组线圈组成，每组线圈相互位移120度，通过三相交流电源供电。
当交流电通过定子线圈时，会产生一个旋转磁场。
转子上方放置着导体材料制成的鼠笼状结构，导体材料形成了许多平行的导体棒，它们嵌入鼠笼的槽里。
当定子上的旋转磁场与转子上的鼠笼结构相互作用时，会在转子中感应出一电动势。
根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动时，就会在导体两端产生电动势。
这个电动势会在转子中产生一个旋转电流。
由于转子上的导体棒是短路的，所以转子中的电流会形成环流，这导致了转子上产生一个旋转的磁场。
转子的旋转磁场与定子的旋转磁场通过磁力作用相互作用，从而使转子旋转。
这样，电能就被转换为了机械能。
绕线式异步电机的工作原理基于旋转磁场与导体的相互作用，通过这种相互作用，电能得以转换为机械能。
这种电机结构简单、可靠性高，广泛应用于工业和家庭领域。
绕线转子三相异步电动机原理
绕线转子三相异步电动机原理电动机是现代工业中最常用的动力源之一，而三相异步电动机则是其中最为常见的一种类型。
在三相异步电动机中，绕线转子是一种常用的转子结构，其原理是通过三相交流电产生的磁场来驱动转子旋转。
绕线转子三相异步电动机由定子和转子两部分组成。
定子是由三个相互垂直的线圈组成的，这三个线圈被称为A相、B相和C相。
当三相交流电通过定子线圈时，它们会产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场的方向和速度取决于三个线圈的相对相位和电流大小。
转子是一个圆柱形的铁芯，其表面上缠绕着一些导体。
这些导体被称为绕线，它们被连接到一个环形的铜短路环上。
转子的绕线和短路环组成了一个闭合电路。
当定子的旋转磁场和转子的绕线产生相互作用时，转子会被带动旋转。
在绕线转子三相异步电动机中，定子的旋转磁场产生了一个转矩，这个转矩将转子带动旋转。
转子的旋转速度不会和定子的旋转磁场的速度完全一致，因此这种电动机被称为“异步电动机”。
绕线转子三相异步电动机的工作原理可以通过斯托克斯定理来解释。
斯托克斯定理是电磁学中的一个基本定理，它描述了一个封闭曲面上的磁场和这个曲面内的电流之间的关系。
在绕线转子三相异步电动机中，定子的旋转磁场和转子的绕线产生的磁场都可以被描述为一个闭合的磁通量。
根据斯托克斯定理，当一个封闭曲面内的磁通量发生变化时，它会产生一个电动势。
在绕线转子三相异步电动机中，当定子的旋转磁场和转子的绕线产生的磁场发生变化时，它们会产生一个电动势。
这个电动势可以通过转子上的短路环和绕线来产生电流，这个电流会产生一个磁场，这个磁场又会和定子的旋转磁场相互作用，从而带动转子旋转。
绕线转子三相异步电动机的优点是结构简单，制造成本低，适用于大多数工业应用。
它们的缺点是效率较低，因为在转子和定子之间会有一些能量损失。
此外，由于转子的绕线和短路环需要不断地与定子的旋转磁场相互作用，这种电动机的最大转速受到限制。
总之，绕线转子三相异步电动机是一种常用的电动机类型，它的原理是通过定子的旋转磁场和转子的绕线产生相互作用来驱动转子旋转。
三相交流异步电动机结构及工作原理
二、三相交流异步电动机的旋转原理
归纳：
只要三相异步机的对称三相定子绕组中通入对称三 相交流电，就会在定子和转子之间的气隙中产生一个随 时间变化的旋转磁场。
二、三相交流异步电动机的旋转原理
2. 转子的旋转过程
在电动机对称三相定子绕组中通
× A × F Z n1
N
入对称三相交流电流 产生气隙旋转磁场
5. 三相电动机的转子
笼型转子
转子铁芯
转子绕组（铸铝或铜条） ~380V
鼠笼式转子——笼型转子异步电动机
M 3~
电机符号
一、三相交流异步电动机的结构 ~380V
5. 三相电动机的转子
转子铁芯
绕线转子
绕线电机符号
结构简图
等效电路
绕线式转子——绕线转子异步电动机
二、三相交流异步电动机的旋转原理
1.三相异步电动机旋转磁场的产生
s n1 n 1000 975 0.025
n1
1000
三相异步电动机起动瞬间的转差率。
起动瞬间转子的转速n=0r/min 。
s n1 n 1000 0 1
n1
1000
分享完毕，谢谢!！
N
Y
×
C
S
B
×
×X
观察电流波形图及电机示意图可看出，合成磁场的转向取决于三 相电流的顺序。
二、三相交流异步电动机的旋转原理
i ωt =360°
0
ωt
ωt =360°时电流和磁场情况
A×
×
Y
N
Z n1
B
×ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CS
X
电流随时间变化一周，电动机的气隙磁场在空间的位置也顺时 针旋转了360°。表明磁场的旋转速度与电流变化的频率有关。
电机学 第5章 感应电机
I2s
E2s
R22
X
2 2s
sE 2 R22 (sX 2 )2
E2
( R2 s
)2
X
2 2
I2
归算前后，转子电流的 大小和相位均未改变， 磁动势不变。
cos2s
R2
R22
X
2 2s
R2
s
( R2 s
)2
X
2 2
cos2
3.等效电路—频率归算
归算后转子电阻R2变为：R2
s
R2
1 s
s
R2
X m 激磁电抗，表征铁芯线圈磁化性能的一个等效电抗 Z m Rm jX m 异步电机的激磁阻抗
2.空载运行电压方程和等效电路
U1 E1 Im (R1 jX 1 )
E1 Im Z m Im (R m jX m )
I0 Im
r1 jx1
I0 U1
rm E1
jxm
感应电机电磁关系与变压器电磁关系
PN 3U1N I1N cosNN
例5-1
3.额定值
转差率计算
求四极电机转速分别等于0, 1452,1500,1548r/min时的转差率.
同步转速ns=1500r/min
ns
1500 0
0
1
课堂思考
1 笼型和绕线型异步电机结构区别 2 异步电机工作原理 3 异步电机额定值
5.2 三相感应电动机的磁动势和磁场
气隙中合成磁动势为： F1 F2 Fm
3.负载运行时转子和定子的磁动势及磁场
F1 F2 Fm 改写
F1 Fm (F2 )
➢ 负载时转子磁动势的基波对气隙主磁场的影响，称为转子反 应。为了使得气隙主磁场保持不变：
绕线式电动机工作原理
绕线式电动机工作原理绕线式电动机，又称为交流感应电动机，是一种常见的电动机类型，广泛应用于各种工业和家用设备中。
它的工作原理基于电磁感应和电流的相互作用，下面我们来详细了解一下绕线式电动机的工作原理。
首先，我们需要了解绕线式电动机的结构。
绕线式电动机主要由定子和转子两部分组成。
定子是固定不动的部分，通常由绕组、铁芯和外壳组成。
而转子则是旋转的部分，通常由绕组和铁芯组成。
当电流通过定子绕组时，会在定子产生一个旋转磁场，而这个磁场会与转子上的磁场相互作用，从而产生电磁感应力，推动转子旋转。
其次，绕线式电动机的工作原理是基于电磁感应的。
当电流通过定子绕组时，会在定子产生一个旋转磁场，这个磁场的旋转速度与电流的频率成正比。
而根据法拉第电磁感应定律，当转子在这个旋转磁场中旋转时，会产生感应电动势，从而在转子上产生感应电流。
这个感应电流会产生一个与定子磁场相反的磁场，从而与定子磁场相互作用，产生电磁力，推动转子旋转。
另外，绕线式电动机的工作原理还与感应电动机的运行速度有关。
在绕线式电动机中，转子的旋转速度并不是与定子的旋转磁场的速度完全一致的，而是略小于定子旋转磁场的速度。
这是因为在转子上产生的感应电流会产生一个反磁场，从而减缓转子的旋转速度，这种现象称为滑差。
通过调节电源频率和定子绕组的绕组数，可以控制转子的旋转速度，实现电动机的调速运行。
最后，绕线式电动机的工作原理还涉及到电动机的启动和制动。
在电动机启动时，由于转子静止，感应电流为零，因此无法产生反磁场，所以启动时的电动机转矩较小。
而在电动机制动时，通过改变定子绕组的电流方向，可以改变定子磁场的方向，从而改变转子上感应电流的方向，实现电动机的制动功能。
综上所述，绕线式电动机的工作原理是基于电磁感应和电流相互作用的。
通过定子和转子之间的磁场相互作用，实现电动机的旋转运动。
同时，通过控制电源频率和定子绕组的绕组数，可以实现电动机的调速运行。
希望通过本文的介绍，能够让大家对绕线式电动机的工作原理有一个更加深入的了解。
外接分挡起动电阻绕线转子电动机电路图
外接分挡起动电阻绕线转子电动机电路图绕线转子三相异步电动机的转子绕组和一般笼形转子不同点在于两个方面，一是由类似于定子绕组的线圈组成；二是要通过外接电路形成闭合的回路（外接电路包括转子绕组引出线、集电环、电刷、外接引线和外接电阻等）。
其转子绕组切割定子绕组产生磁场，从而产生感应电流和转矩并旋转起来的过程与前面叙述的笼形转子电动机完全相同。
要给出的一个关系是：从沟通电动机的理论上来讲，在肯定范围内，其起动转矩与转子电路的电阻成正比，电流会随着转子电路电阻的增大而降低。
所以，可通过转变转子电路的电阻来转变电动机的起动转矩和起动电流。
绕线转子电动机就是按这一原理来制作的。
所用起动电阻有实际的各类电阻装置，例如铸铁电阻、钢板电阻、电阻丝电阻等，而更常用的是“频敏电阻”。
绕线转子电动机在起动时，先通过外电路使转子接要求的最大电阻，这样就可在通电后得到预想的最大起动转矩和最小起动电流，当电动机起动起来后，再渐渐分段地切断外接电阻，最终用短路开关将全部的外电阻切断，使转子三相绕组在其引出线端短路（对于有提刷装置的绕线电动机，是在转子上的短路开关上短路，此时三相电刷将提起离开集电环表面）。
完成起动之后，靠转子本身的绕组运行。
电路如图所示。
图外接分挡起动电阻绕线转子电动机电路图。
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绕线转子感应电动机结构
Wound Rotor Induction Motor
绕线转子感应电动机是三相交流异步电动机的一种，其定子铁心与绕组与笼型感应电动机相同，在铁芯内圆有许多槽，用来嵌放定子绕组，见图1。
图1--定子铁心
定子铁芯的槽内嵌放着定子绕组，即三相交流绕组，三相绕组按2极绕制，连接成星形，接入三相交流电源就可产生旋转磁场，见图2，绕组的三个引出端线通过机座上的接线盒引出（图中未显示）。
图2--定子铁心与绕组
绕线转子感应电动机的转子铁芯也由硅钢片叠成，在铁芯外圆有许多槽，用来嵌放转子绕组，见图3。
图3--绕线转子铁心
转子铁芯的槽内嵌放着转子绕组，也是2极的三相交流绕组，连接成星形，接入三相交流电源也可产生旋转磁场，见图4。
不管定子与转子的槽数各为多少，定子绕组与转子绕组的极数必须相同，例如同为2极、4极、6极等。
图4--转子铁心与绕组
转子绕组线端通过集电环与电刷引出，下面通过一套较简单的电刷与集电环装置介绍其基本结构。
电刷由润滑性与导电性好的石墨质材料压制而成，电刷装在刷握内，刷握上有压紧电刷的弹簧压片；刷握安装在刷杆上，刷杆是绝缘的，刷杆上安装3套独立的刷握，位置对应3个集电环，每套刷握有2个电刷，共有6个电刷。
图5中左图是该电刷装置的轴向视图，中图是该电刷装置的径向视图，右图是该电刷装置的立体图。
图5--电刷结构图
集电环较多采用黄铜或锰钢等导电良好、润滑耐磨的材料制成，3个独立的集电环紧固在绝缘套筒上，保证环与环，环与转轴之间都是互相绝缘的。
每个集电环通过一根导电杆引出作为接线端，导电杆穿过其他集电环时由绝缘套管隔开，3个导电杆分别连接3个集电环，相互绝缘。
图6左图是剖开的集电环，表示导电杆与集电环的连接或绝缘，A导电杆直接连接集电环1，B导电杆穿过集电环1连接集电环2，C导电杆穿过集电环1与2连接集电环3。
图6中图是完整的集电环；图6右图是集电环与电刷的组合图，电刷被弹簧压片压向集电环，保证电刷与集电环的良好接触。
图6--集电环结构图
把集电环紧固在电机转轴上，转子绕组的三根引出端线穿过转轴上的槽连接到三个集电环上，在转轴上还装有散热风扇，见图7（图中没表示线端的连接）。
图7--绕线感应电机转子
转子安装在定子内，由固定在机座两端的端盖支撑，转子轴承安装在端盖上。
在转子集电环一侧安装着电刷罩，三个电刷固定在电刷罩内，刷握上的弹簧紧压着碳质电刷，保持电
刷与集电环紧密接触，见图8，三个电刷通过电刷罩上的接线盒引出（图中未显示）。
图8--绕线转子感应电动机
本例中绕线转子感应电动机的散热方式与笼型感应电动机相同，这里不再介绍。
图9是绕线转子感应电动机的外观图。
图9--绕线转子感应电动机
下面简介绕线转子感应电动机的控制电路。
笼型感应电动机起动电流大，特别是大型电动机，降压起动电路复杂庞大，采用绕线转子感应电动机可简单的实现起动与调速，用较小的起动电流实现较大的起动力矩。
在转子绕组串入起动电阻或频敏变阻器对电机起动进行控制，图10是起动电路示意图。
起动过程中对起动电阻的控制可根据允许起动电流大小来调整起动电阻的大小，电阻由大渐小直到电机进入正常异步转速切除电阻；也可以根据设定时间控制电阻的变化。
外接电阻不但可控制起动电流，在正常运行时也能小范围调整电机带负荷时的转速。
图10--绕线转子感应电动机启动电路示意图
在转子绕组与电源间接入双PWM 交—直—交变频器可实现电机转速从低于同步转速到高于同步转速的调速控制。
由于变频器仅输出转子绕组所需电流，可采用小型低压变频器，相对采用大型变频器直接控制电机电源要便宜。
有关双PWM 交—直—交变频器对绕线转子感应电动机的控制原理请另参阅有关技术资料，图11是该调速系统主电路示意图。
图11--采用变频器的调速电路示意图。