三相异步、交流电动机的原理

A
Y ZX
Y
BC
A
N
Z
S
B
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X
第2章 交流电动机
2-1 三相异步电动机的基本结构与工作原理
二. 三相异步电动机的工作原理 i A
A
㈠ 旋转磁场的产生
磁极对数 p 的改变
iA Imsint
iB Imsint 120
X A' X' Y'
定子每相绕组由两个
iC Imsint 240 C' Z' Y
转子绕组为三相对称绕组，
部分
嵌放在转子铁心槽内。
转轴、轴承、风扇
第2章 交流电动机
2-1 三相异步电动机的基本结构与工作原理
一. 三相异步电动机的基本结构
定子绕组
转子
定子
三相绕线式 异步电动机
结构图
轴承
集电环
端盖 转子绕组
定子绕组 出线盒
第2章 交流电动机 2-1 三相异步电动机的基本结构与工作原理
一. 三相异步电动机的基本结构
铁心:由导磁性能很好的硅钢片叠成(导磁部分)。
定 绕组:放在定子铁心内圆槽内(导电部分)。
子 机座:固定定子铁心及端盖。
三 相
静止 部分
铁心:由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。
异 步 电 动 机
绕组: ① 鼠笼式：
转 子
旋转
② 绕线式：
转子铁心的每个槽内 插入一根裸导条， 形成一个多相对称短路绕组。
运行时电动机的转速
在额定运行状态下流入定子 绕组的线电流.
额定值的关系：
P N3U N IN coNs η N
额 额 额定 定 定效 频 功f率 率 率 NN 因co数 sN
第2章 交流电动机 2-1 三相异步电动机的基本结构与工作原理
一. 三相异步电动机的基本结构
第2章 交流电动机
2-1 三相异步电动机的基本结构与工作原理
一. 三相异步电动机的基本结构
定子 铁心
三相对称
圆形
交流绕组模型
定子冲片
第2章 交流电动机 2-1 三相异步电动机的基本结构与工作原理
一. 三相异步电动机的基本结构
定子绕组用绝缘的铜 （或铝）导线绕成， 嵌在定子槽内。
通常把定子三相绕组 的六根出线头都引出，
根据实际使用的需要， 可接成Y形或△形，
难点
定子旋转磁场与转子运动的相对性。 电动机的制动过程。
第2章 交流电动机
概述
交流电动机的类型:
三相鼠笼式 异步电动机
三相异步 电动机
三相特殊鼠笼式 异步电动机 三相绕线式
交
异步 电动机
流
异步电动机
电
单相异步电动机
动
机
同步 电动机
单相同步电动机 三相同步电动机
三相双鼠笼式 异步电动机
三相深槽式 异步电动机
如图所示。
Y形接法
△形接法
三相异步电动机的引出线
第2章 交流电动机 2-1 三相异步电动机的基本结构与工作原理
一. 三相异步电动机的基本结构
鼠笼型转子绕组
第2章 交流电动机
2-1 三相异步电动机的基本结构与工作原理
一. 三相异步电动机的基本结构
绕线式异步电机 定子转子绕组接线方式
绕线式转子绕组
形式与定子绕组 基本相同； 3个绕组的末端 连接在一起构成 星形连接； 3个始端连接在
第2章 交流电动机
基本要求
①了解异步电动机的基本结构和旋转磁场的产生； ②掌握异步电动机的工作原理，机械特性，
以及启动、调速及制动的各种方法、特点与应用； ③学会用机械特性
的四个象限来分析异步电动机的运行状态； ④掌握单相异步电动机的工作原理和启动方法； ⑤了解同步电动机
的结构特点、工作原理、运行特性及启动方法。
磁极对数 p分别为
1、 2、 3，
每个电流周期磁场转过空间角度360°、180°、120°，
同步转速no分别为
3000、 1500 、 1000 r/min
如下定子绕组的接法，合成磁场只有一对磁极，即 p＝1。
iA Imsint
iB Imsint 120
iA
iC Imsint 240 iC C
第2章 交流电动机
重点
异步电动机的机械特性，它是基于异步电动机的工作原理 而推导出来的；特别是异步电动机的人为机械特性，因为 它是分析异步电动机启动、调速、制动工作状态的依据； 对异步电动机铭牌数据、额定值的含义要非常熟悉； 异步电动机直接启动和Y-△降压启动的条件和优缺点， 线绕式异步电动机转子串电阻的启动、调速和制动， 以及各种启动方法的应用场合； 异步电动机变频调速和变极对数调速的特性与优缺点。
2-1 三相异步电动机的基本结构与工作原理
二. 三相异步电动机的工作原理 i A
A
㈠ 旋转磁场的产生
X' A
X C'
A' B'
C ZY B Z' Y'
相等圈数的“半绕组”组成。 若如右图示将每相两个
iC
C Z B' B
“半绕组”串联，形成的磁场则 是两对磁极，即 p＝2或2p＝4。
iB
A
Y'
Z'
若改变接法将每相两个
C'
N•B
•
“半绕组”并联，形成的磁场则
X' S
SX
是一对磁极，即 p＝1或2p＝2。
（详见变极调速）
•
B'
N
•
C
Z
A'
Y
第2章 交流电动机
• 运行可靠，成本低，效率高。 • 但是，功率因数低、起动和调速性能差。
第2章 交流电动机
概述
三相异步电动机的额定值
额定电 UN(压 kV 或 V)
额定运行状态时加在定子绕 组上的线电压.
额定功PN率 (kW)
额定条件下转轴上输出的 机械功率.
额定电I流 N(A)
额定 额定转 nN(速 r/min)
电流相序为A-C-B时，磁场逆时针方向旋转。
旋转磁场的转速 n0称为同步转速：
n0决定于 电流的频率 f 电机的磁极对数 p
60 f n0 p
（r/min）
第2章 交流电动机
2-1 三相异步电动机的基本结构与工作原理
二. 三相异步电动机的工作原理
㈠ 旋转磁场的产生
同步转速 no与磁场磁极对数 p 的关系：（ f＝50Hz时）
三相高转差率 鼠笼式 异步电动机
第2章 交流电动机
概述
交流电动机的用途: 交流电动机 在各行各业和日常生活等，都得到了广泛的应用。 鼠笼式异步电动机 在机电传动控制系统中使用得最为广泛。 绕线式异步电动机 与鼠笼式相比，其转子结构稍复杂，价格稍贵， 一般用于要求起动电流小、起动转距大的场合。
交流电动机的优缺点: 结构简单，制造、使用和维护方便，
3个铜滑环上； 电刷引出线连接
起动调速变阻器。
第2章 交流电动机
2-1 三相异步电动机的基本结构与工作原理
二. 三相异步电动机的工作原理
㈠ 旋转磁场的产生
在定子的三相对称绕组中通入三相对称交流电流，
可以产生在空间旋转的圆形合成磁场。
磁场旋转方向与电流相序一致。
电流相序为A-B-C时，磁场顺时针方向旋转；