交流异步电动机工作原理剖析
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(2加)额在定定电子压绕U组1N上：的指线电电动压机，额单定位运：行V时；， (3上)额加定额电定流电I1压N：、指轴电上动输机出在额定定子功绕率组时
定子绕组中的线电流，单位：A；
主要铭牌数据2
(45)额0H定z；频率f1N：我国规定电网工频为 (5电)额压定、转额速定n频N：率指下电，动轴机上在输定出子额额定定功
分析：每一磁极占180°电角度，三相 绕组的每相绕组在一个极下只占三分 之一，即60°相带。
单层绕组
双层绕组
5.2.2 交流绕组的感应电势
1.一根导体感应电势 设定子内表面槽中嵌放导体A，有效长
度为l(m)，转子只有一对磁极，它由原动机 拖动以恒定转速n1(r/min)逆时针旋转，沿气 隙圆周方向分布的基波磁密波形，大小为：
2.转子结构
转子铁芯： 一般用0.5mm的硅钢片叠压而成，它是
磁路的一部分。 转子绕组：
是用作产生感应电势、并产生电磁转矩 它分鼠笼式和绕线式两种。 气隙：
中、小容量的电动机气隙一般在0.2~1.5 mm范围。
转子
鼠笼转子
鼠笼转子
绕线转子
提刷装置
3.铭牌数据
主要铭牌数据1
(1时)额，定轴功上率输P出N：的指机电械动功机率在，额单定位运：行W 或kW；
每极每相槽数q是指一个磁极下一相绕
组所占有的槽数，即有： q
Z1
2 pm1
交流绕组
相带：是指一相绕组在一个磁极下连 续所占的范围。
机械角：电机圆周空间角度为360°或 为2π弧度，称这种角度为机械角。对 于一对磁极由N→S→N变化一周相当 于360°电角度或为2π电弧度。当电机 有p对磁极时，电角度=p×机械角。
率时的转子转速，单位：r/min； (6定)额运定行功时率定因子数侧co的sφ功N：率指因电数动。机在额
主要铭牌数据3
铭牌上还标有绝缘等级、温升、工作 方式、连接方法等，对绕线式异步电动机 还标有转子绕组的额定电压和额定电流。
(7)转子绕组额定电压U2N：指定子绕组加 额定电压、转子绕组开路时，滑环间的线 电压，单位：V；
f11
E1
E 1m 2
f11
2
2.22
f11(V )
B 1av
2
B 1m
波形
感应电动势频率
在一对磁极情况下，导体A每经过一对主磁
极，其中的感应电势经历一个周期。当电机转子上
有p对主磁极，电机每旋转一圈，导体A中的基波感
(8)转子额定电流I2N：指电动机额定运行、 转子短路状态下，滑环之间流过的线电流， 单位：A。
转差率
定义： s
n1
n
n1
(5-2)
sN (1.5 ~ 6)%, s0 0.5%
举例
有一台50Hz的感应电机，其额定 转速为730r/min，空载转差率为 0.003， 试求该机的空载转速和额定负载时的 转差率。
高压异步电动机定子绕组采用Y接，只有三根
引出线。中小容量的异步电动机通常将定子三
相绕组的六个端点引出到接线板上，用户根据
铭牌数据和使用电源情况，接成Y接或Δ接。
小型鼠笼异步电动机
4.接线图
三相异步电动机的引出线
5.1.2主要系列
国产电机型号由汉语拼音字母和阿拉伯数 字组成，大写汉语拼音字母表示电机的类 型、结构特征和使用范围，数字表示设计 序号和规格，例如：Y2 160 L 1-2
Y和YR系列
一般用途三相异步电动机应用最广的 产品是Y系列和YR系列，其中Y系列为 鼠笼式转子三相异步电动机，YR系列 为绕线式转子三相异步电动机。
5.2交流电机的绕组和感应电动势
5.2.1绕组
极距是指每一磁极所占定子内圆周的 距离，即有 Z1
2p
节距y是指线圈两有效边之间的距离。 单层绕组是整距绕组，即有y=τ
5.1.1基本结构和铭牌数据
三相鼠笼异步电动机结构图
1.交流电机定子结构
定子铁芯:是电机磁路的一部分，定子铁芯 内圆上均匀开有槽，安放定子绕组。
机座:是用作固定与支撑定子铁芯。 定子绕组:是电机电路部分，它由三个在空
间相差120°电角度、结构相同的绕组连接 而成，按一定规律嵌放在定子槽中。 绕组分类：单层绕组和双层绕组。 绕组应用：单层绕组一般用在10kW以下的 电机，双层短距绕组用在较大容量的电机 中。
2.掌握异步电动机功率与转矩的平衡关系、电磁 转矩的表达式。
3.掌握异步电动机机械特性
难点：
转子转动时的基本电磁关系。
本次课程教学要求：
1.熟悉异步电动机的结构和主要技术 数据；
2.重点掌握电机堵转时的电磁关系、 基本方程式、等值电路和相量图；
3.掌握绕组折算方法。
5.1三相异步电动机
4.掌握异步电动机中的功率和转矩平衡方程式， 各功率之间的相互关系，电磁转矩物理表达式；
5.掌握异步电动机的工作特性。
重点和难点
重点：
1.三相异步电动机空载和负载运行时的基本电磁 关系，掌握基本方程式、等值电路和相量图三种 分析方法，并注意与变压器的对比，着重分析转 子转动后的情况，转子绕组折算和频率折算；
b 1 B 1m sin
式中Bδ1m为基波气隙磁密幅值。
感应电动势
导体A切割磁力线产生感应电动势大小为：
e1 b1x l v B1m l v sin
E1m sin1t 2E1 sin1t
导体的基波感应电动势
最大值为：
E1m
B
2
1mlv
B
1av
2
l
2
B
2
1m
f1
l
2 f1
解
1、空载转速：
n0 n1(1 s0 ) 750(1 0.003)
747.75r / min
2、额定转差率：
sN
n1 n n1
750 730 750
0.027
设ηN为异步电动机的效率，额定功率：
PN 3U1N I1NN cosN
电动机的输入功率为：
接线：
P1 3U1N I1N cosN
第五章 三相异步电动机原理 The Principles of the Threephase Induction Machines
本章基本教学要求
1.了解异步电动机的结构。
Βιβλιοθήκη Baidu 2.理解旋转磁场的概念、圆形旋转磁势的特性和 产生条件，了解分布和短距绕组对消除高次谐波 电势的作用。
3.深入理解并掌握综合表达三相异步电动机电磁 关系的基本方程式、等值电路和相量图，转子转 动时异步电动机的运行原理，转子绕组折算和频 率折算；
定子绕组中的线电流，单位：A；
主要铭牌数据2
(45)额0H定z；频率f1N：我国规定电网工频为 (5电)额压定、转额速定n频N：率指下电，动轴机上在输定出子额额定定功
分析：每一磁极占180°电角度，三相 绕组的每相绕组在一个极下只占三分 之一，即60°相带。
单层绕组
双层绕组
5.2.2 交流绕组的感应电势
1.一根导体感应电势 设定子内表面槽中嵌放导体A，有效长
度为l(m)，转子只有一对磁极，它由原动机 拖动以恒定转速n1(r/min)逆时针旋转，沿气 隙圆周方向分布的基波磁密波形，大小为：
2.转子结构
转子铁芯： 一般用0.5mm的硅钢片叠压而成，它是
磁路的一部分。 转子绕组：
是用作产生感应电势、并产生电磁转矩 它分鼠笼式和绕线式两种。 气隙：
中、小容量的电动机气隙一般在0.2~1.5 mm范围。
转子
鼠笼转子
鼠笼转子
绕线转子
提刷装置
3.铭牌数据
主要铭牌数据1
(1时)额，定轴功上率输P出N：的指机电械动功机率在，额单定位运：行W 或kW；
每极每相槽数q是指一个磁极下一相绕
组所占有的槽数，即有： q
Z1
2 pm1
交流绕组
相带：是指一相绕组在一个磁极下连 续所占的范围。
机械角：电机圆周空间角度为360°或 为2π弧度，称这种角度为机械角。对 于一对磁极由N→S→N变化一周相当 于360°电角度或为2π电弧度。当电机 有p对磁极时，电角度=p×机械角。
率时的转子转速，单位：r/min； (6定)额运定行功时率定因子数侧co的sφ功N：率指因电数动。机在额
主要铭牌数据3
铭牌上还标有绝缘等级、温升、工作 方式、连接方法等，对绕线式异步电动机 还标有转子绕组的额定电压和额定电流。
(7)转子绕组额定电压U2N：指定子绕组加 额定电压、转子绕组开路时，滑环间的线 电压，单位：V；
f11
E1
E 1m 2
f11
2
2.22
f11(V )
B 1av
2
B 1m
波形
感应电动势频率
在一对磁极情况下，导体A每经过一对主磁
极，其中的感应电势经历一个周期。当电机转子上
有p对主磁极，电机每旋转一圈，导体A中的基波感
(8)转子额定电流I2N：指电动机额定运行、 转子短路状态下，滑环之间流过的线电流， 单位：A。
转差率
定义： s
n1
n
n1
(5-2)
sN (1.5 ~ 6)%, s0 0.5%
举例
有一台50Hz的感应电机，其额定 转速为730r/min，空载转差率为 0.003， 试求该机的空载转速和额定负载时的 转差率。
高压异步电动机定子绕组采用Y接，只有三根
引出线。中小容量的异步电动机通常将定子三
相绕组的六个端点引出到接线板上，用户根据
铭牌数据和使用电源情况，接成Y接或Δ接。
小型鼠笼异步电动机
4.接线图
三相异步电动机的引出线
5.1.2主要系列
国产电机型号由汉语拼音字母和阿拉伯数 字组成，大写汉语拼音字母表示电机的类 型、结构特征和使用范围，数字表示设计 序号和规格，例如：Y2 160 L 1-2
Y和YR系列
一般用途三相异步电动机应用最广的 产品是Y系列和YR系列，其中Y系列为 鼠笼式转子三相异步电动机，YR系列 为绕线式转子三相异步电动机。
5.2交流电机的绕组和感应电动势
5.2.1绕组
极距是指每一磁极所占定子内圆周的 距离，即有 Z1
2p
节距y是指线圈两有效边之间的距离。 单层绕组是整距绕组，即有y=τ
5.1.1基本结构和铭牌数据
三相鼠笼异步电动机结构图
1.交流电机定子结构
定子铁芯:是电机磁路的一部分，定子铁芯 内圆上均匀开有槽，安放定子绕组。
机座:是用作固定与支撑定子铁芯。 定子绕组:是电机电路部分，它由三个在空
间相差120°电角度、结构相同的绕组连接 而成，按一定规律嵌放在定子槽中。 绕组分类：单层绕组和双层绕组。 绕组应用：单层绕组一般用在10kW以下的 电机，双层短距绕组用在较大容量的电机 中。
2.掌握异步电动机功率与转矩的平衡关系、电磁 转矩的表达式。
3.掌握异步电动机机械特性
难点：
转子转动时的基本电磁关系。
本次课程教学要求：
1.熟悉异步电动机的结构和主要技术 数据；
2.重点掌握电机堵转时的电磁关系、 基本方程式、等值电路和相量图；
3.掌握绕组折算方法。
5.1三相异步电动机
4.掌握异步电动机中的功率和转矩平衡方程式， 各功率之间的相互关系，电磁转矩物理表达式；
5.掌握异步电动机的工作特性。
重点和难点
重点：
1.三相异步电动机空载和负载运行时的基本电磁 关系，掌握基本方程式、等值电路和相量图三种 分析方法，并注意与变压器的对比，着重分析转 子转动后的情况，转子绕组折算和频率折算；
b 1 B 1m sin
式中Bδ1m为基波气隙磁密幅值。
感应电动势
导体A切割磁力线产生感应电动势大小为：
e1 b1x l v B1m l v sin
E1m sin1t 2E1 sin1t
导体的基波感应电动势
最大值为：
E1m
B
2
1mlv
B
1av
2
l
2
B
2
1m
f1
l
2 f1
解
1、空载转速：
n0 n1(1 s0 ) 750(1 0.003)
747.75r / min
2、额定转差率：
sN
n1 n n1
750 730 750
0.027
设ηN为异步电动机的效率，额定功率：
PN 3U1N I1NN cosN
电动机的输入功率为：
接线：
P1 3U1N I1N cosN
第五章 三相异步电动机原理 The Principles of the Threephase Induction Machines
本章基本教学要求
1.了解异步电动机的结构。
Βιβλιοθήκη Baidu 2.理解旋转磁场的概念、圆形旋转磁势的特性和 产生条件，了解分布和短距绕组对消除高次谐波 电势的作用。
3.深入理解并掌握综合表达三相异步电动机电磁 关系的基本方程式、等值电路和相量图，转子转 动时异步电动机的运行原理，转子绕组折算和频 率折算；