三相异步电动机工作原理与图解
三相异步电动机工作原理与图解
TKR22
sR2 (sX20)2
U12
n
n
0
T
Tmax
求解
29.11.2020
T 0 S
Tmax
KU12
1 2X2204
过载系数： T max
TN
Tmax
KU12
1 2X20
三相异步机 1.8~2.2
注意：
（1）三相异步机的 Tmax 和电压的平方成正比，所
以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。
大家好
1
第七章 异步电动机
29.11.2020
2
§7.1 三相异步电动机的构造
一. 电动机的分类
异步（感应）电动机：应用广泛。 交流 同步电动机：用于功率较大，不需要
电动机
调速，长期工作的机械。
直流：他励，并励，串励，复励。
29.11.2020
3
三相异步机的结构
三相定子绕组：产生旋转 磁场。
转子：在旋转磁场作用下， 产生感应电动势或 电流。 线绕式
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C' Y' Y Z B'
C
B
iB
29.11.2020
Y' A Z'
C'
B
X'
X
B'
C
Z A' Y
14
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C'
Z C
Y' B'
Y
B
iB
I m iA iB iC t
三相异步电动机控制电路原理图解(一)
三相异步电动机控制电路原理图解(一)电动机控制线路1控制原理：在图1电路中，当按一下三相异步电动机的控制按钮SB时，中间继电器K1线圈通电，3号线与6号线之间中间继电器K1的动断触点首先断开切断中间继电器K2线圈回路的（电源），然后4号线与5号线之间的动合触点闭合自锁，8号线与9号线之间中间继电器K1的动合触点闭合，接通接触器KM线圈的电源，接触器KM闭合并自锁，电动机M通电运转。
同时接触器KM在4号线与5号线之间动断触点断开，在6号线与7号线之间的动合触点闭合，为下一次按下控制按钮接通中间继电器K2做好准备。
松开控制按钮SB，中间继电器K1线圈失电释放，K1在4号线与5号线之间及8号线与9号线之间的动合触点，3号线与6号线之间和动断触点复位。
当再次按一下三相异步电动机的控制按钮SB时，中间继电器K2线圈通电，其在2号线与8号线之间及3号线与4号线之间的动断触点断开，接触器KM线圈失电，电动机M停止运转。
同时接触器KM在4号线与5号线之间动断触点复位闭合，在6号线与7号线之间及8号线与9号线之间的动合触点复位断开，为下一次起动电动机M做好准备。
电动机控制线路2控制原理在图5中，电动机按M1、M2的顺序起动;停止时，电动机按M2、M1的顺序停止。
即在起动时，只有当电动机M1起动运转后，电动机M2才能起动运转;在停止时，只有当电动机M2停止后电动机M1才能停止。
具体控制如下：按下电动机M1的起动按钮SB2，接触器KM1闭合并自锁，电动机M1起动运转，然后按下电动机M2的起动按钮SB4，接触器KM2闭合，电动机M2起动运转。
当需要电动机停止时，首先要按下电动机M2的停止按钮SB3，接触器KM2失电，5号线与7号线间接触器KM2的动合触点复位断开，再按下电动机M1的停止按钮SB1，接触器KM1才能失电，电动机M1才能停止转动。
三相异步电动机工作原理(ppt)
对称三相绕组
• 三相对称绕组就是三个外形、尺寸、匝数都完全相同、首端 彼此互隔120º、对称地放置到定子槽内的三个独立的绕组， 如图所示。
(•)电流出 Y
•
C ()电流入
•A n1
Z
•
B
X
iiAA iiCC C iBiB
A
ZX Y B
二、三相异步电动机的旋转磁场的产生
1.对称三相绕组
3个外型、尺寸、匝数都完全相同、首端彼此互隔 120°、对称地放置到定子槽内的3个独立的绕组。
V4
U1
×
W3 × N
W4 V1
U4 S
V3
S U2
N
× × W1
W2
U3
V2
t = 0O 时
i1 = 0，i2＜ 0， i3 ＞0
磁极对数 p
p= 2 电流变化一周 →旋转磁场转半圈
n1 = 1 500
=
60 f1 2
当磁极对数 p = 3 时
n1 =
1
000
=
60 f1 3
结论
旋转磁场的转速 n1 取决于电流频率 f 和磁极对数 p。
2.旋转磁场 一种极性和大小不变，且以一定转速旋转的磁场。
二、 三相异步电动机的工作原理
异步电动机原理模型
人为 转动
n0
f
n
感应电 流受力 而旋转
N
i e
S
磁铁
闭合 线圈
感生 电流
旋转磁场产生的条件
从理论分析和实践证明，在对称三相绕 组中流过对称三相交流电时会产生这种 旋转磁场。
二、三相异步电动机的旋转磁场的产生
•并规定：电流为正值时，从每相线圈的首端入、 末端出；电流为负值时，从末端入、首端出。用符 号⊙表示电流流出，用×表示电流流入。
3相异步电动机工作原理
3相异步电动机工作原理三相异步电动机工作原理可有趣啦！咱先从它的结构说起吧。
三相异步电动机有定子和转子两大部分。
定子就像电动机的房子，它是由铁芯、绕组和机座组成的。
这铁芯可不是普通的铁，它是用硅钢片叠成的，目的就是为了减少涡流损耗呢。
绕组就更神奇啦，三相绕组按照一定的规律排列在铁芯槽内，就等着电流来让它们发挥作用啦。
机座嘛，就是定子的外壳，它的任务就是支撑和保护定子铁芯与绕组。
再来说说转子，转子有鼠笼式和绕线式两种。
鼠笼式转子特别像一个小笼子，它的导条是一根根的铜条或者铝条，两端用端环短接起来，就像小笼子的框架一样。
绕线式转子呢，它的绕组和定子绕组有点像，不过它的绕组是接在滑环上的，通过电刷和外部电路相连。
那它到底是怎么转起来的呢？当定子绕组通入三相交流电的时候，就会在定子内部产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场的速度可是固定的，叫做同步转速。
这个同步转速和电源频率还有电机的磁极对数有关哦。
就好比是一群人在按照一定的节奏整齐地跑步。
而转子呢，它处在这个旋转磁场中，就相当于被这个磁场拖着走。
可是转子的转速总是比这个旋转磁场的同步转速要慢一些，这就是为什么叫异步电动机啦。
这就好像是一个小朋友跟着一群大朋友跑步，大朋友跑的快，小朋友只能在后面跟着，而且总是有一点差距。
还有哦，转子之所以会跟着转，是因为电磁感应原理。
旋转磁场切割转子绕组，在转子绕组中产生感应电动势和感应电流。
这个感应电流又会在转子上产生一个磁场，这个磁场和定子的旋转磁场相互作用，就产生了电磁转矩，推动转子转动起来啦。
你看，三相异步电动机就像是一个小小的魔法机器，通过电和磁的奇妙作用，就能把电能转化为机械能，带动各种各样的设备转动，像工厂里的大机器、家里的风扇等等，是不是超级酷呢？。
3.1 三相异步电动机原理
第三章 三相异步电动机
3.2.1 三相异步电动机运行的基本分析 1. 异步电动机的磁路、主磁通和漏磁通 （1）主磁通 当异步电动机的三相定子绕组通入三相 交流电流后，定子产生旋转磁势，建立 旋转磁场，其中既与定子绕组交链同时 又与转子绕组交链的基波磁通称为主磁 通。
第三章 三相异步电动机
第三章 三相异步电动机
1. 三相异步电动机的节能运行方法 ① 使用电动机时，必须按照《三相异步 电动机经济运行标准》合理使用，维护 维修及时，避免因管理不善而人为造成 电能的大量损耗。 ② 在其它条件允许的情况下采用Y系列 或Y2系列高效型电动机取代JO2系列的电 动机。
第三章 三相异步电动机
3. 气隙 异步电动机定子铁心与转子铁心之间的 空气间隙称为气隙。 3.1.2 三相异步电动机的定子绕组 在三相异步电动机的结构中，定子绕组 是三相异步电动机的核心部件，是实现 电机机电能量转换的关键。
第三章 三相异步电动机
三相异步电动机对定子三相绕组的要求 是：① 各相绕组的磁势和电势要对称， 阻抗要平衡。② 绕组产生的磁势和电势 在波形上接近于正弦波。③ 用铜量省， 绝缘强度和机械强度高，散热条件好。 ④ 制造、维修方便。 三相定子绕组按照槽内导体的层数分为 单层绕组和双层绕组。
（2）漏磁通 漏磁通包括定子漏磁通和转子漏磁通。 2. 转子的相数和极数 对于绕线式转子，因其转子绕组由三相 绕组绕制而成，在绕组联接时就使转子 绕组具异步电动机
由于异步电动机运行时定、转子电势的 频率不同，定、转子绕组的相数和有效 匝数也不同，因此要得到等值电路，需 进行频率和绕组的折算。
第三章 三相异步电动机
三相异步电动机工作原理与图解
N
Z
iC
iB
C
C
B
S
X
此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。 即：
p 1
极对数（P）的改变
将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形 成的磁场则是两对磁极。
iA
C'
A X A' Z' X'
iC
iB
Y'
Z B'
Y B
Y' C' X' B'
A
Z'
C
Z A' Y
B X C
iA
A
A Y' Z'
三个重要转矩
( 1 ) 额定转矩
TN
：
nN
n
0
n
电机在额定电压下，以额
定转速 定功率
nN PN
运行，输出额 时，电机转轴
T
上输出的转矩。 （电动机在额定负载时的转矩。）
TN
PN PN (千瓦 ) TN 9550 2n N n N (转 / 分) 60
（牛顿•米）
( 2 ) 最大转矩 Tmax ： 电机带动最大负载的能力。 如果 TL Tmax电机将会 因带不动负载而停转。
二、旋转磁场的产生
异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极 (•)电流出
A
n0
Z B
i A I m sin t
iB I m sin t 120
Y
iC I m sin t 240
C
iA
iB
iC
t
Im
X
()电流入
三相对称绕组通入三相对称电流就形成
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
三相异步电动机工作原理与启动
• 在三相异步电动机内，旋转 磁场是由定子铁芯中放置的 三相绕组产生的。当定子绕 组中通入三相电流后，它们 产生的合成磁场是随着三相 电流时序的变化在空间不断 地旋转着。旋转磁场的方向 与三相电流的顺序有关，也 称相序。
三相异步电动机 工作原理与启动
一、三相异步电动机的工作原理 1.类比
如图所示为一个装有手柄的蹄形磁铁，在磁极中间放置一个可以 自由转动的导电的笼式转子。转子与磁极之间没有联系。当摇动 手柄使蹄形磁铁旋转时，会看到笼式转子跟着磁铁转动。手柄摇 得快转子也转得快；手柄摇的慢，转子也转得慢。若改变磁铁的 转向，鼠笼式转子的转向也随之改变。这个例子如同筷子放在装 有水的玻璃中，转动筷子水也随着转动的情况。
2.改变转向：改变相序可以改变三相异步电动机的转向。
3.旋转磁场的转速
实验证明：旋转磁场的转速n0与定子的磁极对数p有关。
旋转磁场的转速为
• 三相电动机的转子转速n始终不会加速到旋转磁场的转速n0。 因为只有这样，转子绕组与旋转磁场之间才会有相对运动而切 割磁力线，转子绕组导体中才能产生感应电动势和电流，从而 产生电磁转矩，使转子按照旋转磁场的方向继续旋转。由此可 见n≠ n0，且n＜ n0，是异步电动机工作的必要条件，“异步” 的名称也由此而来。
谢
谢！
（2）Ｙ—△换接启动
这种启动方法只适用于正常工作时定子绕组是 三角形连接的，而且只在启动时将它接成Y形， 如图4-8所示。启动时，将转换开关QS2投向 下方启动位置，此时三相定子绕组接成Ｙ形， 然后合上开关QS1。待转速上升至稳定状态， 再将转换开关QS2投向上方，使三相定子绕组 接成△形。
三相异步电动机的工作原理
三相异步电动机的工作原理文章目录旋转磁场产生原理旋转磁场的方向旋转磁场的转速三相异步电动机的工作原理是根据电磁感应原理而工作的，当定子绕组通过三相对称交流电，则在定子与转子间产生旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，在转子回路中产生感应电动势和电流，转子导体的电流在旋转磁场的作用下，受到力的作用而使转子旋转。
下面，我们分析旋转磁场的产生，电动机的旋转、转差率及转向。
旋转磁场产生原理三相异步电动机的定子铁芯中放置三相结构完全相同的绕组U、V、W，各相绕组在空间上互差120°电角度，如下图所示，向这三相绕组通入对称的三相交流电，如图（b）（c）所示。
下面我们以两极电动机为例说明电流在不同时刻时，磁场在空间的位置。
下图（b）所示，假设电流的瞬时值为正时是从各绕组的首端流入（用〇中间加个×表示），末端流出（用“⊙”表示），当电流为负值时，与此相反。
（a）简化的三相绕组分布图（b）按星形连接的三相绕组接通三相电源（c）三相对称电流波形图（d）两极绕组的旋转磁场在ωt=0的瞬间，iu=0，iv为负值，iw为正值，如图（c）所示，则V相电流从V2流进，V1流出，而W 相电流从W1流进，W2流出。
利用安培右手定则可以确定ωt=0瞬间由三相电流所产生的合成磁场方向，如图d①所示。
可见这时的合成磁场是一对磁极，磁场方向与纵轴线方向为一致，上方北极，下方是南极。
在ωt=π/2时，经过了四分之一周期，iu由零变为最大值，电流由首端U1流入，末端U2流出；iv仍为负值，U相电流方向与（1）时一样；iw也变为负值，W相电流由W1流出，W2流入，其合成磁场方向如图d②所示，可见磁场方向已经较ωt=0时按顺时针方向转过90°。
应用同样的分析方法可画出ωt=π,ωt=2/3*π,ωt=2π时的合成磁场，分别如图d③，④，⑤所示，由图中可明显地看出磁场的方向逐步按顺时针方向旋转，共计转过360°，即旋转了一周。
三相异步电动机工作原理与图解
电机过热
2019/9/16
影响其他负载工作 27
三相异步机的起动方法：
（1） 直接起动。二三十千瓦以下的异步电动机一般 采用直接起动。
（2） 降压起动。 Y－ 起动
自耦降压起动
（3）转子串电阻起动。
以下介绍 Y－ 起动和转子串电阻起动。
2019/9/16
28
§ 2.5 三相异步电动机的铭牌数据
I2
35
5. 额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。
如： /1.2 1 A /6.4A 8
表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电流 为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。
6. 额定功率：
额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率
（ P2），不等于从电源吸收的功率（P1）。两者的
Im
X
t
2019/9/16 ()电流入
8
三相对称绕组通入三相对称电流就形成
旋转磁场。
2019/9/16
wt0
9
2019/9/16
wt600
wt900
10
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：
Im
iA iB iC
n0 60f (转/分）
三相异步电动机的起动 三相异步电动机的调速 三相异步电动机的制动
26
一、 三相异步机的起动
起动电流 I st ：
中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 ~ 7 倍。
原因：起动时 n0 ，转子导条切割磁力线速度很大。
转子感应电势 转子电流 定子电流
影响： 频繁起动时造成热量积累 大电流使电网电压降低
汽车三相异步电动机的工作原理及结构@汽车知识基础
3.1.2 工作原理
1．三相交流电机的旋转磁场 三相异步电动机转子之所以会旋转、实现能量转换，是因
为转子气隙内有一个旋转磁场。下面来讨论旋转磁场的产生。 彼对此称相电如隔源图上132.，06°所有，示三接，相成U对1YU称形2, 电。V1流三V2通相, W过绕1三组W相的2为绕首三组端相。U定1,设子V电1绕, 源W组的1，接相在在序空三为相间U, V, W, 的初相角为零，如图4.6波形图所示。
；电压过低，电动机难以启动，即使启动后电动机也可能带不动负载，容易烧坏
。
4．额定电流
额定电流是指三相电动机在额定电源电压下，输出额定功率时，流入定子绕
组的线电流，用IN表示，以安（A）为单位。若超过额定电流过载运行，三相 电动机就会过热乃至烧毁。
三相异步电动机的额定功率与其他额定数据之间有如下关系式
740
850
990
径（mm）
中心高度（
375
450
500
560
620
mm）
2．额定功率
额定功率是指在满载运行时三相电动机轴上所输出的额定机械功率， 用表示，以千瓦（kW）或瓦（W）为单位。
3．额定电压
额定电压是指接到电动机绕组上的线电压，用UN表示。三相电动机要求所接 的电源电压值的变动一般不应超过额定电压的±5%。电压过高，电动机容易烧毁
（a）定子铁心 （b）定子冲片
图
3.2 定子铁心及冲片示意图
（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
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。
三相异步电动机的结构与工作原理
三相异步电动机的结构与工作原理一、三相异步电动机的结构三相异步电动机的两个基本组成部分为定子（固定部分）和转子（旋转部分）。
此外还有端盖、风扇等附属部分，如图1-6-1所示。
图1-6-1 三相电动机的结构示意图1.定子三相异步电动机的定子由三部分组成（见表1-6-1）。
表1-6-1 三相异步电动机制定子组成2.转子三相异步电动机的转子由三部分组成（见表1-6-2）。
表1-6-2 三相异步电动机的转子组成鼠笼式电动机由于构造简单、价格低廉、工作可靠、使用方便，成为生产上应用得最广泛的一种电动机。
为了保证转子能够自由旋转，在定子与转子之间必须留有一定的空气隙，中小型电动机的空气隙为0.2～1.0 mm。
二、三相异步电动机的转动原理1.基本原理为了说明三相异步电动机的工作原理，我们做如图1-6-2所示演示实验。
图1-6-2 三相异步电动机工作原理1）演示过程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。
2）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，这就是异步电动机的基本原理。
转子转动的方向和磁极旋转的方向相同。
3）结论欲使异步电动机旋转，必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。
2.旋转磁场1）产生图1-6-3所示为最简单的三相定子绕组AX、BY、CZ，它们在空间按互差120°的规律对称排列。
并接成星形与三相电源U、V、W相连。
则三相定子绕组通过三相对称电流。
随着电流在定子绕组中通过，在三相定子绕组中会产生旋转磁场（见图1-6-4）。
当ωt＝0°时，iA ＝0，AX绕组中无电流；iB为负，BY绕组中的电流从Y流入B流出；iC为正，CZ绕组中的电流从C流入Z流出。
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无转子电流
无转距
2021/2/23
17
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：
sn0n0 n10% 0
异步电机运行中: s1~9%
电动机起动瞬间: n0, s1（转差率最大）
2021/2/23
18
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
因带不动负载而停转。
TKR22s(sR2X20)2U12
n
n
0
T
Tmax
求解
2021/2/23
T 0 S
TmaxKU121 2X2ຫໍສະໝຸດ 03过载系数： T max
TN
TmaxKU12
1 2X20
三相异步机 1 .8 ~ 2 .2
注意：
（1）三相异步机的 Tmax 和电压的平方成正比，所
以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。
2021/2/23
6
实际的异步电动机中， 转子之所以转动，是由于 旋转磁场的作用。
2021/2/23
7
二、旋转磁场的产生
异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极
(•)电流出
Y
n A
0
Z
iA Im sint
iB Im sint 120 iC Im sint 240
C
B
iA iB iC
Im
X
t
2021/2/23 ()电流入
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第七章
•
• THE END
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A
X A'
Z' X'
iC
C' Y' Y
Z B'
C
B
iB
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Y' A Z'
C'
B
X'
X
B'
C
Z A' Y
13
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C'
Z C
Y' B'
Y
B
iB
I m iA iB iC t
A Y'
C'
N
X' S
•
B'
N
•
Z
A'
Z'
•
B
•
SX
C Y
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极对数 p214
极对数和转速的关系
电机在额定电压下，以额
n
n nN0
定转速 n N 运行，输出额
T
定功率 PN 时，电机转轴
TN
上输出的转矩。（电动机在额定负载时的转矩。）
TN
PN
2nN
955n0PNN((转 千/分 瓦 ))
60
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（牛顿•米） 22
( 2 ) 最大转矩 Tmax ：
电机带动最大负载的能力。
如果TL Tm a电x 机将会
p1
p2 p3
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360 180 120
3000(转/分）
1500(转/分）
1000(转/分）
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电动机转速和旋转磁场同步转速的关系
n 电动机转速:
电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，
但 n n0
异步电动机
提示：如果 n n0
转子与旋转磁场间没有相对运动
无转子电动势（转子导体不切割磁力线）
R1
生的感应电动势。
i1
e 1、e 2 ：漏磁通
u1
e1
e 1
产生的感应电动
i2
e2
e 2 R2
势。
转、定子电路
d
Φ Φ 定子边：u1i1R 1e1e1 e1N 1dt
uN cots sint 设： 2021/2/23
m 1 则： 1
1m1
211
三个重要转矩
( 1 ) 额定转矩 T N ：
说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额
定值的 5 ％。
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电压波动对电动机的影响
U1 I1
Φ
U1
Φ
I1
I
U 14.4f4 1N 1 Φ
U1 I1 U1
sn0 n
n
E2 sE20
n
s
E2
nU
大
1
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U
小
1
T
I1
I2
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5. 额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。
Y' C'
A
Z
N• B
•
X' S
S
X
•
B'
•N
C
A
30
CS'
X' •
n0
NZ •
•X
• ZN'
SC
Z'
A' Y t0
A' t60
Im
n0
60f p
(转/分）
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iA iB iC t
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三相异步电动机的同步转速
n0
60f p
(转/分）
每个电流周期
同步转速 n 0
极对数 磁场转过的空间角度 (f5H 0)z
B
S
X
n 0 60
A
Y
Z
N
CS
B
X
A YN Z
CSB
11
X
极对数（P）的概念
iA
iC C iB
A
ZX Y B
A
Y NZ
C
B
S
X
此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。
即： p1
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极对数（P）的改变
将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形 成的磁场则是两对磁极。
iA
第七章 异步电动机
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§7.1 三相异步电动机的构造
一. 电动机的分类
异步（感应）电动机：应用广泛。 交流 同步电动机：用于功率较大，不需要
电动机
调速，长期工作的机械。
直流：他励，并励，串励，复励。
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2
三相异步机的结构
三相定子绕组：产生旋转 磁场。
转子：在旋转磁场作用下， 产生感应电动势或 电流。 线绕式
29
1. 型号：表明不同用途，不同环境。
Y 132 M--4 三相异步电动机
磁极数
机座中心高
机座长度代号
磁极数(极对数 p=2)
n0
60f p
(转/分）
同步转速1500转/分
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30
2. 转速: 电机轴上的转速（n)。 如： n =1440 转/分
转差率 s150104400.04 1500
（2）工作时，一定令负载转矩
TL
Tm
，否则
ax
电机将停转。致使
n0( s1 )I2I 1 电机严重过热
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( 3 ) 起动转矩 Tst ：
电机起动时的转矩。
n
n
0
TKR22s(sR2X20)2U12
T
其中 n0 (s1)
T st
则 TstKR22R(X 2 20)2U12
T st 体现了电动机带载起动的能力。若Tst TL 电机能
转子感应电势 转子电流 定子电流
影响： 频繁起动时造成热量积累 大电流使电网电压降低
电机过热
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影响其他负载工作 27
三相异步机的起动方法：
（1） 直接起动。二三十千瓦以下的异步电动机一般 采用直接起动。
（2） 降压起动。 Y－ 起动
自耦降压起动
（3）转子串电阻起动。
以下介绍 Y－ 起动和转子串电阻起动。
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
3
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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4
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。
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§7.2 三相异步电动机的工作原理
一. 转动原理：
iA iC
Im
Im
t
iB
t
n0
n0
202改1/2/2变3 电机的旋转方向：换接其中两相
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方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现 反转。
电源
A BC
电源
A BC
正转 M 3~
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反转 M 3~
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§7.3 三相异步电动机的机械特性
一、 三相异步电动机的“电－磁”关系
e1 、e2 ：主磁通产
如： / 1 .2 A 1 /6 .4 A 8
表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电流 为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。
6. 额定功率：
额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率
（ P2），不等于从电源吸收的功率（P1）。两者的
关系为：
P2 P1
鼠笼电机
其中
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三相对称绕组通入三相对称电流就形成