三相感应电动机基本知识
三相异步电动机基础知识培训
环保技术
在环保要求日益严格的背景下，三相异步电动机的环保技术也得到了广泛应用。例如， 采用低噪音设计、减少电磁干扰、降低废热排放等措施，以减少对环境的负面影响。
智能化技术
智能控制
通过引入先进的控制算法和传感器技术，实现对三相异步电动机的智能控制。这有助于提高电机的运行稳定性和 效率，同时降低维护成本。
作用
工作原理
定子是三相异步电动机的固定部分， 主要作用是产生磁场。
当三相电流通过定子绕组时，会在定 子铁芯中产生旋转磁场，使转子旋转。
组成
定子由机座、定子铁芯和定子绕组组 成。机座是电动机的外壳，定子铁芯 是电动机的磁路部分，定子绕组则是 电动机的电路部分。
转子
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
三相异步电动机基础 知识培训
目录
• 三相异步电动机简介 • 三相异步电动机的结构 • 三相异步电动机的运行与控制 • 三相异步电动机的维护与故障处理
目录
• 三相异步电动机的选型与计算 • 三相异步电动机的发展趋势与新技术
01
三相异步电动机简介
定义与工作原理
定义
三相异步电动机是一种利用三相交流电产生旋转磁场的电动机，通过该磁场与 转子上的导体相互作用，使转子转动。
停车
停车时，应先切断电源，使电动机失去电源，转子停止转动 。对于需要快速停止的情况，可以使用制动器或反向电源来 快速停车。
调速与控制
调速
三相异步电动机的调速可以通过改变电源的电压或频率来实现。通过调节电源的 电压，可以改变电动机的转矩和转速；通过调节电源的频率，可以改变电动机的 同步转速。
控制
三相异步电动机的控制可以通过各种控制器来实现，如继电器控制器、变频器和 可ห้องสมุดไป่ตู้程控制器等。控制器可以根据输入的信号或程序来控制电动机的启动、停止 、调速和方向等。
感应电机知识点总结
感应电机知识点总结感应电机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产、交通运输、家用电器等领域。
本文将对感应电机的基本原理、工作特性、各种类型及应用领域进行详细介绍，帮助读者更好地理解和掌握感应电机的知识。
一、感应电机的基本原理感应电机的基本原理是通过感应电磁感应现象实现的。
当感应电机的定子绕组通以交流电流时，会在定子绕组内产生一个旋转的磁场，这个磁场会穿过转子绕组，从而在转子绕组中也产生感应电动势，从而在转子内也产生了一个电流，由于转子绕组中的电流受到外部磁场的影响，会产生一个受力，从而导致转子产生运动。
这样，通过定子绕组产生的旋转磁场与转子内的感应电流相互作用，使得转子跟随旋转磁场进行旋转，从而实现电能转换为机械能的目的。
二、感应电机的工作特性1. 高效率：感应电机具有高效率的特点，能够将输入的电能转化为机械能，同时在零负载和负载情况下都能保持较高的效率。
2. 调速性能：感应电机的调速性能较好，可以通过改变供电频率和电压来实现调速。
一般情况下，降低供电频率可以降低电机转速，增大供电频率可以提高电机转速。
3. 起动性能：感应电机的起动性能较好，能够在较短时间内完成起动，并且能够承受大的起动转矩。
4. 维护成本低：感应电机的维护成本较低，因为感应电机结构简单、零部件较少，维护较为轻松。
三、感应电机的类型及特点1. 按转子类型分类：(1) 起动转子感应电机：转子绕组为铝制鼠笼式结构，具有结构紧凑、转子巨量比大等特点，适用于需要频繁启动的场合。
(2) 笼式转子感应电机：转子绕组为铜制鼠笼式结构，具有运行可靠、结构简单等特点，适用于不需要频繁启动的场合。
2. 按工作原理分类：(1) 单相感应电机：适用于家用电器、小型机械等场合。
(2) 三相感应电机：适用于工业生产、交通运输等大功率场合。
四、感应电机的应用领域1. 工业生产：感应电机广泛应用于工业生产中，如风力发电机组、水泵、风扇、制糖机、压缩机等。
2. 交通运输：感应电机被广泛应用于交通运输工具中，如电动汽车、地铁、火车等。
4.1三相感应电动机的工作原理与结构
1000 (转/分）
p4
90
750 (转/分）
可见: 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。
三相异步电动机的转动原理
1. 转动原理 定子三相绕组通入三相交流电
v U1 n0
V2
N
W2
F
旋转磁场
n0
60 f1 p
(转/分） W1 F
S
V1
方向:顺时针
U2
切割转子导体 Blv
右手定则
感应电动势 E20
➢ 绕线式(起动、制动、调速性能好。）☆
18
§4-1 三相感应电动机的工作原理与结构
三、三相感应电动机的基本结构
1、感应电动机总体结构（P112）
19
§4-1 三相感应电动机的工作原理与结构
20
§4-1 三相感应电动机的工作原理与结构
2、定子 定子由定子铁芯、定子绕组和机座、端盖等组成。
（1）定子铁心
【例4-2】P114
28
W1
V2
Im i i1
0
t 0
i2 i3
t 60
t
n0
60 f1 2
1500
(转/分 ）
旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系
n0
60 f1 p
(转/分)
极对数
每个电流周期 磁场转过的空间角度
同步转速 ( f1 50Hz)
p 1
360
3000 (转/分）
p2
180
1500 (转/分）
p3
120
i3 W1
V2
o
i2
V1
t
Im i i1 i2 i3
()电流入 V2
U1 n0
maxwell软件- 三相感应电机
8 三相感应电动机本章我们将简化RMxprt 一些基本操作的介绍，以便介绍一些更高级的使用。
有关RMxprt 基本操作的详细介绍请参考第一部分的章节。
8.1基本理论三相感应电机的定子绕组通常连接到对称的三相电源上。
定子绕组由p 对极组成，在空间成正弦分布，定子电流产生旋转磁场。
转子绕组一般为鼠笼型，其极数与定子绕组保持一致。
转子导条中感应的电流反过来又产生一个旋转磁场，这两个旋转磁场在电机气隙中相互作用产生合成磁场。
气隙合成磁场与转子导条电流相互作用产生电磁转矩，使转子按磁场旋转的方向旋转，同时有一个大小相同方向相反的转矩反作用于定子上。
定子绕组分为p 组线圈，每一组都按三相对称分布，在电机中占据πD/2p 空间，此处D 为气隙直径。
因而气隙磁场有p 个周期，定子绕组具有p 对极。
三相感应电动机的特性是基于等效电路进行分析的。
电机三相对称，其中一相的等效电路如图8.1所示。
2/s图 8.1 一相的等效电路图8.1中，R 1和R 2分别为定子电阻和转子电阻；X 1为定子漏电抗包括槽漏抗、端部漏抗和谐波漏抗；X 2为转子漏电抗，包括槽漏抗、端部漏抗、谐波漏抗和斜槽漏抗。
由于漏磁场有饱和现象，X 1和X 2为非线性参数。
等效电路中的各项参数均与定子电流、转子电流有关。
由于集肤效应R 2和X 2均为由图8.2所示的分布参数等效电路导出的等效值，且随转子滑差s 变化。
所有转子参数都折算到定子侧。
X sBot R sBot /s图 8.2 一相的分布参数等效电路在激磁回路中，X m 为激磁电抗，R Fe 为铁心损耗所对应的电阻。
X m 是经过线性化处理的非线性参数，其数值随主磁场的饱和程度而变化。
外施相电压U 1时，可方便地由电路分析得出定子电流I 1和折算到定子侧的转子电流 I 2。
电磁功率P m 可由下式确定：s R I 3P 222m = (8.1)电磁转矩 T m 为ωmm P T = (8.2)式中ω为同步转速，单位：rad/s轴端输出机械转矩为fw m 2T T T -= (8.3) 式中T fw 为风阻和摩擦转矩输出功率为222T P ω=(8.4) 式中ω2=ω(1–s )为转子转速，单位：rad/s输入功率为s 1Cu Fe 2Cu fw 21P P P P P P P +++++= (8.5) 式中，P fw 为风摩损耗，P Cu2为转子铜损耗，P Fe 为铁心损耗，P Cu1为定子铜损耗，P s 为杂散损耗。
三相感应电动机原理
三相感应电动机原理
在静态阶段，三相感应电动机的定子绕组中流过的电流称为激励电流，它产生的磁场称为激励磁场。
当三相交流电源接通时，电流通过定子绕组，形成一个旋转磁场。
这个磁场的方向和大小跟电流的方向和大小有关。
定
子绕组产生的磁场称为主磁场。
在动态阶段，定子绕组的旋转磁场和转子（也称为电机转子）上的导
体相互作用，引起了感应电动势。
感应电动势的大小和方向由电机转子上
的导体位置和速度决定。
感应电动势在导体上形成了感应电流，这个电流
产生的磁场称为感应磁场。
感应磁场的方向和主磁场的方向相对，从而导
致了转子上的导体受到力的作用。
这个力使转子开始旋转。
由于感应电动势的大小与转子上的导体位置和速度成正比，转子开始
旋转后感应电动势的大小也会增大。
当转子速度接近同步速度时，感应电
动势的大小和主磁场的大小相等。
这时，转子上的电流和主磁场的方向相对，力的作用消失，转子达到稳定运转状态。
在转子旋转的过程中，电机的速度会稍微慢于同步速度，这称为滑差。
滑差的大小影响着电动机的输出功率和效率。
当负载变化时，滑差的大小
会发生变化，电机会自动调节滑差，使得输出功率和效率保持在最佳状态。
以上就是三相感应电动机的工作原理。
通过电磁感应的作用，将电能
转化为机械能，实现了电动机的运转。
在实际应用中，三相感应电动机广
泛应用于工业生产、交通运输和家用电器等领域。
三相异步电动机工作原理简述
三相异步电动机工作原理简述三相异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各种工业领域。
它的工作原理是基于电磁感应的原理，通过三相交流电源的供电，产生旋转磁场，从而驱动转子旋转。
本文将从电磁感应原理、旋转磁场的产生、转子运动等方面详细介绍三相异步电动机的工作原理。
一、电磁感应原理电磁感应是电动机工作的基础原理。
当导体在磁场中运动时，会在导体内部产生感应电动势，从而产生电流。
同样地，当电流通过导体时，也会在周围产生磁场。
这种相互作用的现象称为电磁感应。
在三相异步电动机中，电源提供的三相交流电流通过定子线圈，产生旋转磁场。
这个旋转磁场会感应到转子中的导体，从而在转子中产生感应电动势。
这个感应电动势会产生电流，从而在转子中产生磁场。
这个磁场与定子中的旋转磁场相互作用，从而产生转矩，驱动转子旋转。
二、旋转磁场的产生旋转磁场是三相异步电动机工作的关键。
它是由三相交流电源提供的电流通过定子线圈产生的。
在三相交流电源中，三相电流的相位差为120度。
这三相电流通过定子线圈时，会在定子中产生三个磁场，它们的方向和大小都不同。
这三个磁场的合成就是旋转磁场。
旋转磁场的方向和大小是由三相电流的相位差决定的。
当三相电流的相位差为120度时，旋转磁场的方向和大小都是恒定的。
这个旋转磁场的方向和大小是随着时间变化的，它的频率等于电源的频率。
在三相异步电动机中，旋转磁场的频率通常为50Hz或60Hz。
三、转子运动当旋转磁场产生后，它会感应到转子中的导体，从而在转子中产生感应电动势。
这个感应电动势会产生电流，从而在转子中产生磁场。
这个磁场与定子中的旋转磁场相互作用，从而产生转矩，驱动转子旋转。
转子的运动是由旋转磁场和转子中的磁场相互作用产生的。
当转子开始旋转时，它的导体会切割旋转磁场，从而在转子中产生感应电动势。
这个感应电动势会产生电流，从而在转子中产生磁场。
这个磁场与旋转磁场相互作用，从而产生转矩，驱动转子继续旋转。
转子的运动速度取决于旋转磁场的频率和转子中的磁场相互作用的强度。
三相感应电动机
§4-1 基本原理与结构
一、基本工作原理
1.简化模型
磁极旋转，分析线圈受力情况， 线圈跟着磁极旋转。
线圈会不会与磁极以相同的速 度旋转？
此时导线不切割磁力线，没有电 流，也没有电磁转矩产生。如果 一点摩擦没有，可能。如果要带 负载，线圈与磁场转速不同。
磁场与转子的转速不是同步的， 所以称这种电机为异步电动机。
全一致，且在空间中互的差大12小0、度转电速角度），通三相对称电流，则
会产生旋转的磁场。 和转向由什么
A
iA Im cost
决定？
B
Z
iB Im cos(t 120 )
iC Im cos(t 120 )
X
A
t 0
f A NiA NIm
磁转电动向角势取频的决率大于决小三定ffC取相了B 决绕旋NN于组转iiCB 线所磁 圈通场 1212的电的NN匝流角IImm数的速和相度电序，B流，时t 的转间6大速的0C小决量。定变t于成电了12流空Y0的间频的t 率量C 1，。80
变转频磁调场速的原转理速即从通而过使改转变子电转机速三也相发绕生组变t 的化2电。4流0 的频t 率3，00来控制旋
两极电机，其磁场的转速也就是同步速与电流频率之间的关系 为n1=60f。磁场转过的机械角度与电流所变化的电角度相等。 磁场旋转的角速度ω与电流变化的角频率ω相等。
如果是四极电机呢？电流变化一个周期，也就是ωt=360º，磁极 在空间上转过多少角度？（观察FLASH）
转差率S
设磁场的转速为n1，磁场的转速又称为同步速，转子绕组的转 速为n，则转差率S=（n1-n）/n1
它是异步电机的一个基本的参数，反映转速的大小。转速为0时 转差率为？转速为同步速时，转差率为？电机的额定转差率为 5%以下。
三相异步电动机的介绍
技术发展趋势
高效能 随着环保意识的提高，三相异步 电动机的发展趋势是提高能效， 降低能耗，减少对环境的影响。
模块化 模块化设计能够提高生产效率和 降低成本，因此三相异步电动机 的模块化设计也是未来的发展趋 势之一。
智能化
随着工业4.0和物联网技术的发展， 三相异步电动机将逐渐实现智能 化，具备远程监控、故障诊断、 预测维护等功能。
多样化
为了满足不同领域和行业的需要， 三相异步电动机将进一步实现多 样化，发展出更多种类的电机和 解决方案。
市场发展前景
持续增长
随着工业自动化和智能制造的快 速发展，三相异步电动机的市场
需求将持续增长。
竞争激烈
由于三相异步电动机市场的竞争激 烈，企业需要不断提高产品质量和 技术水平，以满足客户的需求和赢 得市场份额。
三相异步电动机的定义
三相异步电动机是一种基于电磁感应原理的电动机，由定子 和转子组成，通过三相交流电在定子绕组中产生旋转磁场， 使转子在磁场中旋转而产生动力。
三相异步电动机的转速略低于旋转磁场的转速，因此称为异 步电动机。
02
工作原理
工作原理概述
• 三相异步电动机是一种利用电磁感应原理工作的电机，主要由 定子和转子组成。定子是静止部分，通常由铁心、绕组和机座 组成；转子是旋转部分，通常由铁心、转子绕组和转轴组成。 当三相电流通过绕组时，产生旋转磁场，该磁场与转子相互作 用，使转子转动。
能源的浪费。
损耗小
02
与直流电动机相比，三相异步电动。
温升低
03
由于效率高，三相异步电动机的温升较低，能够保证较长的使
用寿命。
启动和制动特性
01
02
03
启动方式多样
三相感应电动机工作原理
三相感应电动机工作原理1.引言在现代工业领域，电动机被广泛应用于各种设备和机械中。
其中，三相感应电动机是最常见和重要的一种类型。
本文将介绍三相感应电动机的工作原理，从电磁感应和电力学的角度解释其运转原理，并探讨其在实际应用中的重要性和优势。
2.电磁感应电磁感应是三相感应电动机工作的基础。
根据法拉第电磁感应定律，当一个导体在磁场中运动时，会在导体两端产生感应电动势。
三相感应电动机利用这个原理来产生转矩，并将电能转化为机械能。
3.三相感应电动机的构造三相感应电动机主要由定子和转子组成。
定子是由三个互相间隔120度的绕组构成，每个绕组分别接入一个相位的交流电源。
转子则由导体条形成，通过定子的磁场感应电流来产生旋转的磁场。
4.工作原理当三相感应电动机通电后，定子的三个绕组会依次产生旋转磁场。
这个旋转磁场会穿过转子，并感应出一定大小的电流。
根据洛伦兹力定律，这个感应电流会与磁场相互作用，产生一个力矩，使得转子开始旋转。
5.不平衡性和转子滑差在实际应用中，三相感应电动机的转子并不总是能完美地旋转。
由于绕组和磁场的分布不完全对称的原因，会导致转子的运转产生不平衡性。
此外，由于电流的感应延迟和转子本身的惯性，会导致转子的实际速度低于理论速度，这种差距被称为转子滑差。
6.单位滑差和最大转矩单位滑差是转子滑差与额定转速之比。
当滑差为零时，转子达到额定转速，这时转矩最大。
随着负载的增加或电压的降低，转子滑差会增加，导致转矩减小。
因此，三相感应电动机的最大转矩发生在启动时。
7.调速与控制为了满足不同工况下的需求，三相感应电动机可以采用调速技术进行控制。
常用的调速技术包括变频调速和电压调制。
通过改变电源频率或电压的大小，可以调整转子滑差，达到不同的转速和转矩输出。
8.优点与应用三相感应电动机具有结构简单、可靠性高、成本低、维护方便等优点，因此被广泛应用于各个领域。
应用领域包括制造业、矿山、交通、农业等。
无论是驱动大型机械设备还是小型家用电器，三相感应电动机都发挥着重要的作用。
三相感应电机的结构
三相感应电机，也称为三相交流异步电机，主要由定子和转子两部分组成。
定子部分包括外壳、定子铁心和定子绕组。
定子铁心由硅钢片叠压而成，其上均匀分布着槽，用于嵌放电枢绕组。
三相绕组由三个在空间互隔120°电角度、对称排列的结构完全相同的绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。
机座通常为铸铁件，大型异步电动机机座一般用钢板焊成，微型电动机的机座采用铸铝件，其作用是固定定子铁心与前后端盖以支撑转子，并起防护、散热等作用。
转子部分包括转子铁心和转子绕组。
转子铁心同样由硅钢片叠压而成，其上也绕上导电杆（绕组）。
转子是不通电的，转子的电流来自于切割定子的磁力线，所以叫感应电机。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询电机工程师。
第四章三相感应电动机1.2
• 如线圈的
（1）交流绕组通电后， 必须形成规定的磁场极数；
（2）多相绕组必须对称， 不仅要求m相绕组的匝数N、跨距y1、线 径及在圆周上的分布情况相同， 而且m相绕组的轴线在空间上互差 3600/m电角度。
与线圈相关的概念包括： 有效边；端部；线圈节距等
绕组基本概念（1）
★ 极距：沿定子铁心内圆每个磁极所占的范围；
• 用长度表示/用槽数表示； ★ 电角度：
• 转子铁心的横截面是一个圆，其几何角度为360度。 • 从电磁角度看，一对N,S极构成一个磁场周期，即1对 极为360电角度；
• 电机的机对数为p时，气隙 圆周的角度数为p ×360电角 度。
交流电机的共同问题
1. 三相交流绕组的结构； 2. 三相交流绕组产生的磁势分析； 3. 三相交流绕组产生的感应电势分析； 是交流电机（感应电机和同步电机）的共同问题
4－2交流电机的电枢绕组
基本概念：
★ 线圈（绕组元件）：是构成绕组 的基本单元。绕组就是线圈按一定 规律的排列和联结。线圈可以区分 为多匝线圈和单匝线圈。
基本步骤：
1. 分极分相： • 将总槽数按给定的极数均匀分开（N、S极相邻分布）并标 记假设的感应电势方向。 • 将每个极域的槽数按三相均匀分开。三相在空间错开120电 角度。
每极每相槽数 q Z 2 pm
q Z 2 pm
（5）用铜少；下线方便；强度好。
交流绕组的形式
交流绕组
单层绕组
等元件式整距叠绕组 同心式绕组 链式绕组 交叉链式绕组
双层绕组
双层叠绕组 双层波绕组
电动机的基本知识与运行注意事项
电动机的基本知识与运行注意事项第一部分三相异步电动机结构三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成，在定子和转子之间具有一定的气隙。
此外，还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件,如图所示。
1．定子部分定子是用来产生旋转磁场的。
三相电动机的定子一般由外壳、定子铁心、定子绕组等部分组成。
（1）外壳三相电动机外壳包括机座、端盖、轴承盖、接线盒及吊环等部件。
机座：铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是保护和固定三相电动机的定子绕组。
中、小型三相电动机的机座还有两个端盖支承着转子，它是三相电动机机械结构的重要组成部分。
通常，机座的外表要求散热性能好，所以一般都铸有散热片。
端盖：用铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是把转子固定在定子内腔中心，使转子能够在定子中均匀地旋转。
轴承盖：也是铸铁或铸钢浇铸成型的，它的作用是固定转子，使转子不能轴向移动，另外起存放润滑油和保护轴承的作用。
接线盒：一般是用铸铁浇铸，其作用是保护和固定绕组的引出线端子。
吊环：一般是用铸钢制造，安装在机座的上端，用来起吊、搬抬三相电动机。
（2）定子铁心异步电动机定子铁心是电动机磁路的一部分，由0.35mm～0.5mm厚表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成，由于硅钢片较薄而且片与片之间是绝缘的，所以减少了由于交变磁通通过而引起的铁心涡流损耗。
铁心内圆有均匀分布的槽口，用来嵌放定子绕圈。
（3）定子绕组定子绕组是三相电动机的电路部分，三相电动机有三相绕组，通入三相对称电流时，就会产生旋转磁场。
三相绕组由三个彼此独立的绕组组成，且每个绕组又由若干线圈连接而成。
每个绕组即为一相，每个绕组在空间相差120°电角度。
线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制。
中、小型三相电动机多采用圆漆包线，大、中型三相电动机的定子线圈则用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线绕制后，再按一定规律嵌入定子铁心槽内。
定子三相绕组的六个出线端都引至接线盒上，首端分别标为U1, V1, W1 ，末端分别标为U2, V2, W2 。
三相感应电动机的工作原理
三相感应电动机的工作原理三相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领域。
它的工作原理基于电磁感应现象，通过三相交流电源产生旋转磁场，从而驱动转子旋转。
本文将详细介绍三相感应电动机的工作原理及其相关知识。
一、三相感应电动机的结构三相感应电动机由定子和转子两部分组成。
定子是由三个相互平衡的线圈组成，每个线圈都被连接到一个相位的交流电源上。
转子是由导体材料制成的，通常是铜或铝。
转子内部有一个短路环，称为“假转子”，它的作用是在电动机启动时提供额外的转矩。
三相感应电动机的工作原理基于电磁感应现象。
当三相交流电源施加在定子上时，会产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场的频率等于电源的频率，通常为50Hz或60Hz。
旋转磁场的方向和速度由电源的相位和频率决定。
当旋转磁场与转子相遇时，会在转子中产生感应电流。
这个感应电流会产生一个磁场，与旋转磁场相互作用，从而产生一个转矩，使转子开始旋转。
由于转子中的感应电流是由旋转磁场产生的，因此它的方向和速度与旋转磁场相同。
三、三相感应电动机的启动方式三相感应电动机有两种启动方式：直接启动和星角启动。
1. 直接启动直接启动是最简单的启动方式，它只需要将三相交流电源直接连接到电动机的定子上。
在启动时，电动机会产生一个很大的启动电流，这可能会对电网造成影响。
因此，直接启动只适用于小功率电动机。
2. 星角启动星角启动是一种更复杂的启动方式，它需要一个特殊的启动器来控制电动机的启动过程。
在星角启动中，电动机的定子线圈被连接到一个星形电路中，而不是直接连接到电源。
在启动时，电动机会先以星形连接方式启动，然后在运行时切换到三角形连接方式。
这种启动方式可以减少启动电流，对电网的影响也较小。
四、三相感应电动机的特点三相感应电动机具有以下特点：1. 结构简单，维护方便。
2. 转矩平稳，运行可靠。
3. 转速范围广，适用于不同的负载。
4. 能耗低，效率高。
5. 价格相对较低，成本较低。
五、三相感应电动机的应用三相感应电动机广泛应用于各种工业领域，如机械制造、化工、矿山、冶金、建筑等。
三相感应电动机介绍
三相感应电动机介绍
一、概述
三相感应电动机是一种常见的交流电动机，广泛应用于各种工业领域和家庭电器中。
它采用了旋转磁场的原理，通过电磁感应将电能转换为机械能。
本文将从结构、工作原理、分类和应用等方面对三相感应电动机进行详细介绍。
二、结构
三相感应电动机的主要组成部分包括定子和转子两部分。
定子由铁芯和线圈组成，线圈通常为三组对称排列的绕组，每组绕组之间相差120度。
转子由铁芯和导体条（也称为“杆”）组成，导体条通常采用铝或铜制成。
三、工作原理
当三相交流电源施加在定子上时，通过线圈产生的磁场会形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场会穿过空气隙并感应在转子中的导体条上，从而在导体条中产生涡流。
涡流会在导体条中形成另一个磁场，并与定子产生的旋转磁场相互作用，从而使转子开始旋转。
四、分类
根据不同的特性和应用需求，三相感应电动机可以分为多种类型。
其
中，按照转子结构可分为鼠笼式和套管式两种；按照功率可分为小功率、中功率和大功率三种；按照工作方式可分为单速、双速、多速等
多种类型。
五、应用
三相感应电动机广泛应用于各种领域，如工业生产、交通运输、家庭
电器等。
在工业生产中，它被广泛应用于水泵、风扇、压缩机等设备中。
在交通运输领域，它被广泛应用于电动车辆中。
在家庭电器方面，它被广泛应用于空调、洗衣机、冰箱等家电中。
六、总结
三相感应电动机是一种常见的交流电动机，在各个领域都有着广泛的
应用。
通过本文的介绍，我们了解了它的结构和工作原理，并对其分
类和应用进行了详细讲解。
三相感应电动机基本知识分解
Nk 3 0.9 1 N 1 I 1 2 p N2kN 2 m2 F2 0.9 I2 2 p
F1
旋转磁场由定转子电流共同建立
n 0, n1 n s 1 n1 n n1 0 n1 pn f2 f1 60 I2 0
转子静止时异步电动机的运行
且转子绕组开路
相当于变压器空载运行
E1 j 2f1 N1k N1 1
E 2 j 2f 2 N 2 k N 2 1 j 2f1 N 2 k N 2 1
当异步电机转轴受驱动转矩 T1 作用加速,使转速 n 高于同步速
s n1 n 0 n1
Tem与n反向
转子绕组通过气隙和定子绕组向电网输出电功率
制动状态
当异步电机正常运行时,突改变相序,使定子磁 场转向变反.
n1 0, s n1 n 1 n1
Tem与n反向
主磁通
•基波旋转磁场产生的经过气隙，同时匝链定子和转子绕组 的磁通叫主磁通 m 。 • 转子绕组切割主磁通并在转子中产生感应电流； • 感应的转子电流在磁场中受到电磁力的作用而形 成驱动转矩，使电机旋转。
第九章 异步电机的基本结构和工作原理
机壳 定子—产生旋转磁场 异步电机 气隙 0.2~1 轴承 定子铁芯 定子绕组(线圈) 转子铁芯 转子绕组 转轴
转子---产生并输出扭矩
三相感应电动机的结构
三相感应电动机的结构
定子铁心
定子冲片
轭部
齿部
定子线圈
有效部分
端部
机座
鼠笼转子
结构简单，坚固， 成本低
转差Δn与转差率s
1. 转子转速n与定子旋转磁场一定有转差 Δn=n1-n,才可能切割磁力线。
三相感应电动机作用
三相感应电动机作用三相感应电动机是一种常用的电动机类型，广泛应用于各个领域。
它的工作原理是基于电磁感应的原理，通过三相交流电源的供给，产生旋转磁场，从而驱动电动机的转子旋转。
本文将从感应电动机的结构、工作原理、特点等方面进行介绍。
一、感应电动机的结构感应电动机主要由定子和转子两部分组成。
定子是由三相绕组和铁心构成，绕组通电产生的磁场是固定的。
转子则是由导体材料制成，通常为铝条或铜条，固定在转轴上。
当转子受到旋转磁场的作用时，就会产生感应电动势，从而形成感应电流，进而产生转矩，推动转子旋转。
二、感应电动机的工作原理感应电动机的工作原理是基于法拉第电磁感应定律和楞次定律。
当三相交流电源供给感应电动机时，定子绕组中的电流会产生旋转磁场。
这个旋转磁场会剪切转子导体中的磁通线，从而在转子上产生感应电动势和感应电流。
感应电流在转子导体中形成了环流，而环流在磁场的作用下，会产生转矩，推动转子旋转。
这样就实现了电能转化为机械能的过程。
三、感应电动机的特点1. 结构简单、制造工艺成熟：感应电动机的结构相对简单，制造工艺成熟，因此制造成本较低，使用寿命较长。
2. 转速稳定：感应电动机的转速主要由供电频率决定，因此在额定频率下，转速相对稳定，不受负载变化的影响。
3. 起动电流大：感应电动机在起动时，由于转子上没有产生感应电动势，所以起动电流相对较大。
为了限制起动电流对电网的冲击，通常采用降压起动或者采用星-三角起动方式。
4. 转矩与负载相关：感应电动机的转矩与负载之间存在一定的关系，当负载增加时，转矩也相应增加。
5. 效率较高：感应电动机的效率通常在80%以上，能够实现较高的能量转化效率。
四、感应电动机的应用领域感应电动机广泛应用于各个领域，包括工业生产、交通运输、家用电器等。
在工业生产中，感应电动机被广泛应用于各种机械设备，如泵、风机、压缩机等。
在交通运输领域，感应电动机被应用于电动汽车、电动火车等交通工具中。
在家用电器中，感应电动机被应用于洗衣机、冰箱、空调等家电产品中。
第六章异步电机(一)—三相异步电动机的基本原理
39
第二节 三相异步电动机的铭牌数据
铭牌上标注额定数据，包括：
额定功率PN—电动机在额定运行状态下输出的机械功率。 额定电压UN—额定运行状态下,电网加在定子绕组的线电压。 额定电流IN—电动机在额定电压下使用, 输出额定功率时, 定 子绕组中的线电流. PN 3 U N I N cos N ηN 额定频率fN—我国规定标准工业用电频率为50HZ. 额定转速nN—电机在额定电压, 额定频率及额定功率下的转速.
6
1.旋转磁场的产生
◆旋转磁场: 极性和大小不变，以一定转速旋转的磁场。 ◆产生原理 条件: 定子为三相对称绕组, 通以三相互差120°的交流电
7
◆p=1时的旋转磁场
8
电流角度变化: 120° 磁场转过角度: 120° 转动方向: UV
9
电流角度变化: 240°
电流角度变化: 360° 磁场转过角度: 360° 转动方向: UVWU
48
4)画定子槽的展开图
归纳： 一般三相绕组的排列和连接方法为： ① 计算极距τ ② 计算每极每相槽数q ③ 划分相带 ④ 组成线圈组 ⑤ 按极性对电流方向的要求分别构成一相绕组。
49
Q1=24, m=3, p=2
τ τ
τ = 6, q = 2, α=30°
τ τ
1 2 相带
3 4 5 67 8 相带
46
二、交流绕组的排列和连接
排列方法: 先确定一相的线圈在定子槽内的排列以及线圈的
连接, 其余两相按空间互差120°电角度的原则进行排列。 如: 给定2p=4, 槽数Q1=24, 先确定一相绕组
1)极距的计算 τ = Q1/2p=24/4=6, 一个极距跨6个槽。 2)线圈中电流方向 每个极距下摆放一个线圈边, 另一个线圈边相距一个极距, 相邻极距下线圈边中的电流方向相反。
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：
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转差Δn与转差率s
1. 转子转速n与定子旋转磁场一定有转差
Δn=n1-n,才可能切割磁力线。
2 .转差率
s n1 n n
n1
n1
转差率一般很小，如 s = 0.03。
3.n=0,s=1 电动机堵转
n=n1,s=0 理想空载 4.转差率范围:0<s<=1
转差Δn与转差率s
发电机运行状态
当异步电机转轴受驱动转矩 T1
绕线转子照片
通过外串电阻改善电机 的起动，调速等性能
感应电机分类
异步电机
单相 按定子绕组供电电源相数 三相
两相
按转子绕组的结构
鼠笼式异步电动机 绕线式异步电动机
感应电机铭牌
铭牌：型号，额定值，绕组联结方式，绝缘等级,防护 等级,生产厂家等
• 型号：Y132S-4,Y--异步电动机；132--机座中心高度 132mm，S--短铁心；4-极数。
作用加速,使转速 n 高于同步速
s n1 n 0 n1
Tem与n反向
转子绕组通过气隙和定子绕组向电网输出电功率
制动状态
当异步电机正常运行时,突改变相序,使定子磁 场转向变反.
n1 0,
s n1 n 1气隙，同时匝链定子和转子绕组 的磁通叫主磁通m 。
PN 3UN IN cos 3UN IN cos
感应电机的基本工作原理
A X,Y,Z
C
同步转速----定子三相对称 绕组建立以旋转磁场的旋 转速度:
n1
60 f p
(r / min)
B
2 p 2极, n1 3000r / min 2 p 4极, n1 1500r / min 2 p 6极, n1 1000r / min 2 p 8极, n1 750r / min
n 0,
s n1 n 1 n1
n n1 0 n1
F2
2
m2
N2kN2 p
•
I2
0
f2
pn 60
f1
•
I2 0
转子静止时异步电动机的运行
且转子绕组开路
相当于变压器空载运行
•
•
E1 j 2f1N1kN1 1
•
•
E 2 j 2f2 N2kN 2 1
•
j 2f1N2kN 2 1
第九章 异步电机的基本结构和工作原理
异步电机
定子—产生旋转磁场
机壳 定子铁芯
气隙 轴承 0.2~1
转子---产生并输出扭矩
定子绕组(线圈) 转子铁芯 转子绕组 转轴
三相感应电动机的结构
三相感应电动机的结构
定子铁心
定子冲片
轭部
齿部
定子线圈
有效部分
端部
机座
鼠笼转子
结构简单，坚固， 成本低
端部漏磁通：匝联绕组端部的漏磁通。
谐波漏磁通：谐波磁势会产生谐波磁通。 电机正常运转时，谐波磁通不会产 生有用的转矩。
转子漏磁通 2
也包括槽漏磁、端部漏磁和谐波 漏磁三种,还有
转子斜槽归算漏磁通
漏电抗
• 漏电抗：漏磁通在定子绕组中会感应漏磁电势，该电势用 漏抗压降表示:(和变压器同理)
E1 jI1 X1
X 1 称为定子漏电抗。
• 转子绕组通过电流时，也会有漏磁通。对应的漏抗电势
E2 jI2 X 2
•漏磁通多经较大空气闭合,磁阻较大,不饱和,所以漏电抗可作为 常数处理.
转子静止时异步电动机的运行
且转子绕组开路
F1
2
m1
N1k N1 p
•
I1
m1 2
0.9
N1k N1 p
•
I1
旋转磁场由定子电流单独建立
• 转子绕组切割主磁通并在转子中产生感应电流； • 感应的转子电流在磁场中受到电磁力的作用而形 成驱动转矩，使电机旋转。
把定子从电网吸收的电功率 以旋转磁场的形式 通过气隙 传入转子
2
漏磁通
定转子绕组的漏磁通 1
与定子绕组交链而不与转子绕组交链 的磁通，这部分磁通称定子漏磁通
槽漏磁通：由槽的一壁横越至槽的另一壁 的漏磁通。
感应电动机---异步电动机
感应电机主要用作电动机，应 用最广泛的一种电动机，有75%的 电能由感应电动机消耗。
具有结构简单、价格低廉、运行可靠、效率较高、维修方便等一系列优点。 主要缺点是不能低成本实现在较广泛范围内平滑调速，必须从电网吸收滞 后电流，使电网的功率因数降低，普通的鼠笼式异步电动机，还具有起动 特性较差的缺点。
n1
定转子磁势相对静止, 共同建立气隙旋转磁场
Fm F1 F2
Fm F1 F2
转子静止时异步电动机的运行
且转子绕组短路
F 1 F m ( F 2 ) F m F 1L
定子磁势中用于平衡转子磁势的负载分量
E1 E2
N1k N1 N2kN2
ke
称为异步电机的电势变比。
按变压器,定子绕组内电势平衡方程式
•
•
•
•
•
•
U 1 E1 I 1 r1 j I 1 x1 E1 I 1 Z1
Fm F1 F2
转子静止时异步电动机的运行
且转子绕组短路
F1
3 0.9
N1k N1
•
I1
2
p
F2
m2
0.9
N2kN2
•
I2
2
p
旋转磁场由定转子电流共同建立
n 0, P2 0
s n1 n 1 n1
n n1 0 n1
f2
pn 60
f1
•
I2 0
1.磁势平衡方程式
转子磁势
F2
m2
0.9
N2kN2
•
I2
2
p
转速 (转子磁势相对于转子绕组的旋转速度)
方向一致:由定子磁势感应产生
n2
60 f p
2
60 f1 p
• 额定值:正常运行时的主要数据指标。 • 绕组联结方式：△接法或者Y接法。 大功率用△接
法或多个△并联接法, 绝缘等级:所用材料能保证电动机能长期(20年)工作的
最高温度. A,E,B,F,H,C 防护等级, 如IP44
感应电机额定值
• 额定电压UN： (V)，额定运行时，规定加在定子绕组上的线电压； • 额定电流IN： (A),额定运行时，输入线电流； • 额定功率PN： (kW),额定运行时，电动机的输出功率； • 额定转速n： (r/min),额定运行时，电动机的转子转速； • 额定频率fN： (Hz)，规定的电源频率(50Hz)； • 额定效率、额定功率因数等
感应电机的基本工作原理
• 转子绕组的导体处于旋转磁场中
• 转子导体切割磁力线，并产生感 应电势e2 ，用右手判断感应电势方 向。 • 转子导体通过端环自成闭路，并 产生感应电流i2。转子电流有功分 量与电势同相
• 感应电流与旋转磁场相互作用产 生电磁力F2，用左手判断电磁力 的方向。
• 电磁力作用在转子上将产生电磁 转矩，方向与旋转磁场相同,并驱 动转子旋转,转速为n。