《三相异步电动机1》教案

《三相异步电动机》教案
于是它又会受到磁场作用的磁场力，力的方向可由左手定则判断，
如图中小箭头所指示的方向。

金属框的两边受到两个反方向的力
f，它们相对转轴产生电磁转矩 (磁力矩)，使闭合金属框中受力
示意图金属框发生转动，转动方向与磁场旋转方向一致，但永久
磁铁旋转的速度n1要比金属框旋转的速度n大。

从上述实验中
可以看到，在旋转的磁场里，闭合导体会因发生电磁感应而成为
通电导体，进而又受到电磁转矩作用而顺着磁场旋转的方向转动；
实际的电动机中不可能用手去摇动永久磁铁产生旋转的磁场，而
是通过其他方式产生旋转磁场，如在交流电动机的定子绕组(按一
定排列规律排列的绕组)通入对称的交流电，便产生旋转磁场；这
个磁场虽然看不到，但是人们可以感受到它所产生的效果，与有
形体旋转磁场的效果一样。

通过这个实验，可以清楚地看到，交
流电动机的工作原理主要是产生旋转磁场。

三相交流电是怎样产生旋转磁场的呢当3个绕组跟三相电源
接通后，绕组中便通过三相对称的交流电流i U、i V、i W，其波形
如图图所示。

现在选择几个特殊的运行时刻，看看三相电流所产
生的合成磁场是怎样的。

这里规定：电流取正值时，是由绕组始
端流进(符号)，由尾端流出(符号⊙)；电流取负值时，绕组中
电流方向与此相反。

当t=t1=0，U相电流i U=0，V相电流取
为负值，即电流由V2端流进，由V1端流出；W相电流i W为正，
即电流从W1端流进，从W2端流出。

在图的定子绕组
分析三相
交流电是
怎样产生
旋转磁场
图中，根据电生磁右手螺旋定则，可以判定出此时电流产生的合成磁场如图(a)所示，此时好像有一个有形体的永久磁铁的N 极放在导体U1的位置上，S极放在导体U2的位置上。

当 t= t2=2时，电流已变化了1/3周期。

此时刻i 为正，电流由U1端流入，从U2端流出，i V为零；i W为负，电流从W2端流入，从W1端流出。

这一时刻的磁场如图(b)所示。

磁场方向较t=t1时沿顺时针方向在空间转过了120°。

转子的旋转速度
转子的旋转速度一般称为电动机的转速，用n表示。

根据前面的工作原理可知，转子是被旋转磁场拖动而运行的，在异步电动机处于电动状态时，它的转速恒小于同步转速n1，这是因为转子转动与磁场旋转是同方向的，转子比磁场转得慢，转子绕组才可能切割磁力线，产生感生电流，转子也才能受到磁力矩的作用。

假如有n = n1情况，则意味着转子与磁场之间无相对运动，转子不切割磁力线，转子中就不会产生感生电流，它也就受不到磁力矩的作用了。

如果真的出现了这样的情况，转子会在阻力矩(来自摩擦或负载)作用下逐渐减速，使得n<n1。

当转子受到的电磁力矩和阻力矩(摩擦力矩与负载力矩之和)平衡时，转子保持匀速转动。

所以，异步电动机正常运行时，总是n<n1，这也正是此类电动机被称作“异步”电动机的由来。

又因为转子中的电流不是由电源供给的，而是由电磁感应产生的，所以这类电动机也称为感应电动机。

三相异步电动机的结构
封闭式三相异步电动机的结构
1—端盖 2—轴承 3—机座 4—定子绕组 5—转子 6—轴承 7—端盖 8—。