异步电动机工作原理
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n0也叫同步转速。
⒉旋转磁场的方向：
通过前面分析可得出旋转磁场的方向是从A相绕组转 向B相绕组，也就是说旋转磁场的方向是从定子电流的超 前相转向定子电流的滞后相。
如果将定子绕组接至电源的三根导线中的任意两根线 对调，例如，将B，C两根线对调，使B相与C相绕组中电 流的相位对调。
此时A相绕组内的电流超前C相绕组内的电流2 /3， 而C相绕组内的电流又超前B相绕组内的电流2 /3，用上
由工作原理可知：转子的转速n（电动机的转速）恒 比旋转磁场的旋转速度n0（同步速度）要小。因为如果两 种速度相等时，转子和旋转磁场没有相对运动，转子导体 不切割磁力线，因此，不能产生电磁转矩，转子将不能继 续旋转。因此，转子与旋转磁场之间的转速差是保证转子 转速的主要因素，也是异步电动机的由来。
5.1.3三相异步电动机的旋转磁场 1．旋转磁场产生的
定子绕组连线方法的选用： 定子三相绕组的连接方式（Y形或形）的选择，须视
电源的线电压而定。 如果电源的线电压等于电动机的额定相电压，那么，
电动机的绕组应该接成三角形；
如果电源的线电压是电动机额定相电压的 3 倍，那 么，电动机的绕组就应该接成星形。
通常电动机的铭牌上标有符号 /Y和数字220 /380 。
转子的转向与旋转磁场相同。 转子的转速通常用转差率的 形式来表示。
S n0 n n0
通常S0﹤0.5%, SN﹤5%。
工作原理： 定子均布的三相绕组通入对称的三相电流后，合成旋
转磁场，该磁场沿定子内圆周方向（气隙）旋转。转子绕 组被旋转磁场切割，产生感应电动势，继而产生感应电流 。转子电流在磁场下受力，从而产生电磁转矩，使电动机 旋转。
3、气隙： 异步电动机的气隙比同容量直流电动机的气隙小得
多，在中、小型异步电动机中，气隙δ一般为0.2~2.0mm左 右。
5.1.2 三相异步电动机的工作原理 三相异步电动机定子绕组接三相电源后，电机气隙内
便形成旋转磁场，设旋转磁场的方向为顺时针转动，如图 所示。若转子不转，转子绕组与旋转磁场有相对运动，绕 组中有感应电动势e2，于是绕组中有电流 i2，这样，转子 绕组就在磁场中受力F，该力在转子轴上产生转矩，使电 动机旋转。
即：n0=f （r/s)
由此可知，当旋转磁场具
有两对磁极（p=2）时，其旋
转速度仅为一对磁极时的一半。
依次类推，当有p对磁极时，
其转速为：
n0
f p
(r/s)
n0
60 f p
(r/ min)
按以上分析可以证明：当三相电流随时间不断变化 时，合成磁场也在不断旋转，故称旋转磁场。
旋转磁场的转速为：
n0=60f /p，
例：电源线电压为380V，现有两台电动机，其铭牌数 据如下，试选择定子绕组的连接方式。
1. J32-4，功率1.0kW，连接方法/Y，电压220/380V， 电流4.25/2.45A，转速1420 r/min，功率因数0.79。
2. J02-21-4，功率1.1 kW，连接方法 ，电压380V，电 流6.27A，转速1410 r/min，功率因数0.79。
方法。
5．1 三相异步电动机的基本结构和工作原理
5.1.1 三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机主要由定子和转子两个部分组成，定
子是不动的部分，转子是旋转部分，在定子和转子之间有 一定的气隙。
1.定子 定子由定子铁心、绕组以及机座组成。
定子铁心是磁路的一部分，它由0.5mm的硅钢片叠压 而成。定子铁心的硅钢片的内圆冲有定子槽，槽中安放线 圈。硅钢片在叠压后成为一个整体，固定于机座内。
⑵定子绕组： 定子绕组用绝缘的铜或铝导线（电磁线）绕成，嵌在
定子槽内。
散嵌线圈
三相对称交流绕组模型
⑶机座： 主要是为了固定与支撑定子铁心。端盖轴承还要支撑
电机的转子部分。因此，机座应有足够的机械强度和刚度。 对中、小型异步电动机，通常用铸铁或铸铝机座。对大型 电机，一般采用钢板焊接的机座。
2、转子： 转子主要由转子铁心、转子ห้องสมุดไป่ตู้组和转子轴组成。
⑴转子铁心： 磁路的一部分，它用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，固
定在转轴上，整个转子的外表呈圆柱形。 ⑵转子绕组：
分为笼型和绕线型两类。 1）笼型转子：在转子的每个槽里放上一根导体，在铁心 的两端用端环连接起来，形成一个闭合的绕组。如果把 转子铁心拿掉，则可看出，剩下来的绕组形状像个松鼠 笼子。导条的材料有用铜的，也有用铸铝的。
述同样的分析方法可知，此时旋转磁场的旋转方向将变为 A→C→B，即向逆时针方向旋转，如图所示，即与未对 调前的旋转方向相反。
由此可见，要改变旋转磁场的旋转方向，只要把定子 绕组接到电源的三根导线中的任意两根对调即可。
5.1.4定子绕组连接方式
星形连接（Y）
三角形连接（△）
U1 3U相
U1 U相
笼型转子
笼型转子绕组模型
2）绕线型转子：绕线型转子的槽内嵌放有用绝缘导线组 成的三相绕组，一般都联接成Y形。转子绕组的三条引线 分别接到三个集电环（滑环）上，用一套电刷装置引出来， 如图所示。这就可以把外接电阻串联到转子绕组回路里去， 以改善电动机的启动性能或调节电动机的转速。
与笼型转子相 比，绕线型转子的 结构较复杂，价格 稍贵，可靠性也较 低，因此只在要求 起动电流小，起动 转矩大，或需平滑 调速的场合使用。
第五章 交流电动机的工作原理及特性
• 了解三相异步电动机的基本结构； • 掌握三相异步电动机的工作原理； • 掌握三相异步电动机的转矩特性和机械特性； • 掌握三相异步电动机的连接方法和额定参数； • 掌握三相异步电动机启动、调速和制动等各种特性；
以及实现的方法； • 掌握单相异步电动机的工作原理和启动方法； •了解同步电动机的结构、工作原理、运行特性和启动
假设每相绕组只有一个线匝，分别嵌放在定子内圆周 的6个凹槽之中。现将三相绕组的末端X、Y、Z相连，首 端A、B、C接三相交流电源。且三相绕组分别叫做A、B、 C相绕组。
规定：当某相电流为正值时，绕组首端电流流入。 从分析可看出，电角
度变化600时，合成磁场 的位置也旋转了600。当 电角度变化3600时，合成 磁场的位置也旋转3600。
⒉旋转磁场的方向：
通过前面分析可得出旋转磁场的方向是从A相绕组转 向B相绕组，也就是说旋转磁场的方向是从定子电流的超 前相转向定子电流的滞后相。
如果将定子绕组接至电源的三根导线中的任意两根线 对调，例如，将B，C两根线对调，使B相与C相绕组中电 流的相位对调。
此时A相绕组内的电流超前C相绕组内的电流2 /3， 而C相绕组内的电流又超前B相绕组内的电流2 /3，用上
由工作原理可知：转子的转速n（电动机的转速）恒 比旋转磁场的旋转速度n0（同步速度）要小。因为如果两 种速度相等时，转子和旋转磁场没有相对运动，转子导体 不切割磁力线，因此，不能产生电磁转矩，转子将不能继 续旋转。因此，转子与旋转磁场之间的转速差是保证转子 转速的主要因素，也是异步电动机的由来。
5.1.3三相异步电动机的旋转磁场 1．旋转磁场产生的
定子绕组连线方法的选用： 定子三相绕组的连接方式（Y形或形）的选择，须视
电源的线电压而定。 如果电源的线电压等于电动机的额定相电压，那么，
电动机的绕组应该接成三角形；
如果电源的线电压是电动机额定相电压的 3 倍，那 么，电动机的绕组就应该接成星形。
通常电动机的铭牌上标有符号 /Y和数字220 /380 。
转子的转向与旋转磁场相同。 转子的转速通常用转差率的 形式来表示。
S n0 n n0
通常S0﹤0.5%, SN﹤5%。
工作原理： 定子均布的三相绕组通入对称的三相电流后，合成旋
转磁场，该磁场沿定子内圆周方向（气隙）旋转。转子绕 组被旋转磁场切割，产生感应电动势，继而产生感应电流 。转子电流在磁场下受力，从而产生电磁转矩，使电动机 旋转。
3、气隙： 异步电动机的气隙比同容量直流电动机的气隙小得
多，在中、小型异步电动机中，气隙δ一般为0.2~2.0mm左 右。
5.1.2 三相异步电动机的工作原理 三相异步电动机定子绕组接三相电源后，电机气隙内
便形成旋转磁场，设旋转磁场的方向为顺时针转动，如图 所示。若转子不转，转子绕组与旋转磁场有相对运动，绕 组中有感应电动势e2，于是绕组中有电流 i2，这样，转子 绕组就在磁场中受力F，该力在转子轴上产生转矩，使电 动机旋转。
即：n0=f （r/s)
由此可知，当旋转磁场具
有两对磁极（p=2）时，其旋
转速度仅为一对磁极时的一半。
依次类推，当有p对磁极时，
其转速为：
n0
f p
(r/s)
n0
60 f p
(r/ min)
按以上分析可以证明：当三相电流随时间不断变化 时，合成磁场也在不断旋转，故称旋转磁场。
旋转磁场的转速为：
n0=60f /p，
例：电源线电压为380V，现有两台电动机，其铭牌数 据如下，试选择定子绕组的连接方式。
1. J32-4，功率1.0kW，连接方法/Y，电压220/380V， 电流4.25/2.45A，转速1420 r/min，功率因数0.79。
2. J02-21-4，功率1.1 kW，连接方法 ，电压380V，电 流6.27A，转速1410 r/min，功率因数0.79。
方法。
5．1 三相异步电动机的基本结构和工作原理
5.1.1 三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机主要由定子和转子两个部分组成，定
子是不动的部分，转子是旋转部分，在定子和转子之间有 一定的气隙。
1.定子 定子由定子铁心、绕组以及机座组成。
定子铁心是磁路的一部分，它由0.5mm的硅钢片叠压 而成。定子铁心的硅钢片的内圆冲有定子槽，槽中安放线 圈。硅钢片在叠压后成为一个整体，固定于机座内。
⑵定子绕组： 定子绕组用绝缘的铜或铝导线（电磁线）绕成，嵌在
定子槽内。
散嵌线圈
三相对称交流绕组模型
⑶机座： 主要是为了固定与支撑定子铁心。端盖轴承还要支撑
电机的转子部分。因此，机座应有足够的机械强度和刚度。 对中、小型异步电动机，通常用铸铁或铸铝机座。对大型 电机，一般采用钢板焊接的机座。
2、转子： 转子主要由转子铁心、转子ห้องสมุดไป่ตู้组和转子轴组成。
⑴转子铁心： 磁路的一部分，它用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，固
定在转轴上，整个转子的外表呈圆柱形。 ⑵转子绕组：
分为笼型和绕线型两类。 1）笼型转子：在转子的每个槽里放上一根导体，在铁心 的两端用端环连接起来，形成一个闭合的绕组。如果把 转子铁心拿掉，则可看出，剩下来的绕组形状像个松鼠 笼子。导条的材料有用铜的，也有用铸铝的。
述同样的分析方法可知，此时旋转磁场的旋转方向将变为 A→C→B，即向逆时针方向旋转，如图所示，即与未对 调前的旋转方向相反。
由此可见，要改变旋转磁场的旋转方向，只要把定子 绕组接到电源的三根导线中的任意两根对调即可。
5.1.4定子绕组连接方式
星形连接（Y）
三角形连接（△）
U1 3U相
U1 U相
笼型转子
笼型转子绕组模型
2）绕线型转子：绕线型转子的槽内嵌放有用绝缘导线组 成的三相绕组，一般都联接成Y形。转子绕组的三条引线 分别接到三个集电环（滑环）上，用一套电刷装置引出来， 如图所示。这就可以把外接电阻串联到转子绕组回路里去， 以改善电动机的启动性能或调节电动机的转速。
与笼型转子相 比，绕线型转子的 结构较复杂，价格 稍贵，可靠性也较 低，因此只在要求 起动电流小，起动 转矩大，或需平滑 调速的场合使用。
第五章 交流电动机的工作原理及特性
• 了解三相异步电动机的基本结构； • 掌握三相异步电动机的工作原理； • 掌握三相异步电动机的转矩特性和机械特性； • 掌握三相异步电动机的连接方法和额定参数； • 掌握三相异步电动机启动、调速和制动等各种特性；
以及实现的方法； • 掌握单相异步电动机的工作原理和启动方法； •了解同步电动机的结构、工作原理、运行特性和启动
假设每相绕组只有一个线匝，分别嵌放在定子内圆周 的6个凹槽之中。现将三相绕组的末端X、Y、Z相连，首 端A、B、C接三相交流电源。且三相绕组分别叫做A、B、 C相绕组。
规定：当某相电流为正值时，绕组首端电流流入。 从分析可看出，电角
度变化600时，合成磁场 的位置也旋转了600。当 电角度变化3600时，合成 磁场的位置也旋转3600。