交流电动机图解说明

U1
V2 W2
t
W1 V1
123 4 5 6
U2
分析规定： 电流 I 为正时，从首端流入、末端流出； 电流 I 为负时，从首端流出、末端流入。
旋转磁场的连续观察
S N
S
U1
N
V2 W2
W1 V1
U2
S
N
2、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
iA iC iB
Im
Im
C
B
绕线式
鼠笼式
转子
X
鼠笼转子
机座
三相感应电动机的定子
定子由机座、定子铁心、定子绕组组成：
1、机座：起固定和支撑定子铁心的作用， 一般用铸铁制造。 2、定子铁心：由厚0.5mm的硅钢片冲叠而 成，铁心内开有均匀的槽，嵌放定子绕组。 3、定子绕组：由完全相同的三个绕组组成， 空间互差120度，可接成Y或Δ。
t
A
NZ
B
S
X
合成磁场方向：
向下
同理分析，可得
其它电流角度下 的磁场方向：
Im
iA iB iC t
n0 60
A
Y
Z
N
CS
B
X
t 60
n0
A
Y
Z
C
B
X
t 120
n0
A
Y
Z
C
B
X
t 180
三相感应电动机的工作原理（图解）
N n1 f
T n
f S
S N
旋转磁场的定性分析图解
i U VW
1、旋转磁场的产生
在异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极
(•)电流出
Y
n A
0
Z
iA Im sin t
iB Im sint 120 iC Im sint 240
C
B
iA iB iC
Im
X
t
()电流入
iA
iC C
iB
A
ZX Y B
Y
t 0
C
iA iB iC
Im
三相异步电动机的“电－磁”关系：
e1 、e2 ：主磁通产
生的感应电动势。
e 1、e 2 ：漏磁通
产生的漏感应电动
R1
i1
u1
e1
e 1
i2
e2
e 2 R2
势。
转、定子电路
定子边：u1

i1R1

e1

e 1
Y' C'
A Z
N B

X' S

B'
N
S
X C
30
CS'
X'
ZN'
A
n0
NZ
X
SC
Z'
A' Y t 0
A' t 60
n0

60 f p
(转/分）
I m iA iB iC t
三相异步电动机的同步（旋转磁场）转速：
n0

60 f p
(转/分）
每个电流周期 极对数 磁场转过的空间角度
第八章
交流电动机
第八章 交流电动机
§8.1 三相异步电动机的结构 §8.2 三相异步电动机的转动原理 §8.3 三相异步电动机的电路分析 §8.4 三相异步电动机的转矩与机械特性 §8.5 三相异步电动机的起动 §8.6 三相异步电动机的调速
§8.7 三相异步电动机的制动 § 8.8 三相异步电动机的铭牌数据 §8.9 三相异步电动机的选择（自学） §8.11 单相异步电动机
§8.2三相异步电动机的转动原理
磁铁
N
n0 f
ei
n
闭合
S
线圈
Hale Waihona Puke 磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势
e B l v （右手定则）
磁感应强度 导线长度 切割速度
闭合导线产生电流 i
通电导线在磁场中受力
N
f Bli
n0 f
n
ei
（左手定则）
S
结论：1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致
无转子电动势（转子导体不切割磁力线）
无转子电流
无转距
(s) 5、转差率 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：
s


n0 n0
n

100%
异步电机运行中: s 1% ~ 9% 电动机起动瞬间: n 0, s 1（转差率最大）
§8.3 三相异步电动机的电路分析
电动机的分类：
电动机
交流电动机
异步机 同步机
鼠笼式 绕线式
直流电动机 他励、异励、串励、复励
鼠笼式交流异步电动机授课内容： 基本结构、工作原理、 机械特性、控制方法
§8.1 三相异步电动机的构造
定子绕组
三相定子绕组：产生旋转 磁场。
转子：在旋转磁场作用下，
（三相）
A
Y
定子
Z
产生感应电动势或
电流。
t
t
n0
n0
改变电机的旋转方向的方法：改变相序（换接其中两相）
三相异步电动机的正、反转
方法：将与电源相接的任意两相互换(改变相序
)，就可实现反转。
电源
电源
A BC
A BC
正转 M 3~
反转
M 3~
3、极对数（P）的概念
iA
A
A
Y NZ
iC C iB
ZX Y B
C
B
S
X
此种接法（每相绕组只有一组线圈）下，合成磁场
n n 2. 线圈比磁场转得慢
0
N
n0 f
n
ei
异步
S
三相感应电动机的转速小于磁场速度
由于转子转动的方向与磁场旋转的方 向是一致的，所以如果n=n1，则磁场与转 子之间就没有相对运动，它们之间就不存 在电磁感应关系，也就不能在转子导体中 感应电动势、产生电流，也就不能产生电 磁转矩。所以，感应电动机的转子速度不 可能等于磁场速度。因此，这种电动机一 般也叫做异步电动机。
同步转速 n0
( f 50Hz)
p 1
360
3000 (转/分）
p2 p3
180 120
1500 (转/分） 1000 (转/分）
电动机转速和旋转磁场同步转速的关系：
电动机转速: n
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
C'
N
X' S

B'
N

Z
A'
Z'

B

SX
C Y
极对数 p 2
3、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 60 f (转/分）
t
A YN Z
CS
B
X
n0 60
A
Y
Z
N
CS
B
X
A YS Z
CN
B
X
极对数和转速的关系：
三相感应电动机的转子
转子由转子铁心和转子绕组组成：
1、转子铁心：和定子铁心一样，既是电动机磁 路的一部分，又能安放转子绕组。
2、转子绕组：有笼型和绕线型两种。
（1）笼型绕组：导体用铜条或铝条，两头用 端环联接。结构可靠简单，但是转子电阻固定。
（2）绕线型转子：接成星型的三相绕组通过 滑环与外电路联接，便于串入电阻改善电动机 的运行性能。
只有一对磁极，则极对数为1。
即：
p 1
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
A
X A'
Z' X'
iC
C' Y' Y Z B'
C
B
iB
A
Y'
Z'
C'
B
X'
X
B'
C
Z A' Y
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C'
Z C
Y' B'
Y
B
iB
I m iA iB iC t
A Y'