认识三相异步电动机三
第4章：三相异步电动机
p 360
6.相带：为保证对称，每个相带则占60°电角度， 称为60°相带。 Z 7.每极每相槽数q q 2 pm
8.极相组
每个磁极下同一相的q个线圈，按一定规律连接 起来，就构成极相组,将同一相的若干个极相组 串联或并联，就构成了一相绕组 。
两极磁场
四极磁场
二、单层绕组
z q 2 2 pm
p3600 a 30 z
表4—3 相带与定子槽号对应表
相 序 U1 W2 V1 U2 W1 V2
N1 S1
N2 S2
1，2
13，14
3，4
15，16
5，6
17，18
7，8
19，20
9，10
21，22
11，12
23，24
常用的三相单层绕组基本形式有：链式、交叉 式 、同心式。对单层绕组而言，有几对极就 对应几个极相组。换句话说，极相组数等于极 对数。
单相绕组磁势的几点结论：
1）位置固定不动，而大小和极性随电流交变的磁势和磁场， 称为脉振磁势和脉振磁场。脉振磁势的频率就是交流电流 的频率。 2）单相绕组磁势既包含有基波，又包含有3、5„„ 无数多个奇次谐波。 3）单相绕组谐波磁势的幅值为基波磁势幅值1/ ν 波磁势大为减小。 ，
矩形波磁势分解为基波磁势和谐波磁势
取线圈的中心线为纵 坐标轴，在任意点处 的磁势可以表示为
f y ( x) Fy1 cos x Fy 3 cos 3 x Fy 5 cos 5 x x 是与横坐标x对应的电角度。Fy1是基波磁势的幅值
Fy1
2 IN y 0.9IN y 2
三.双层绕组
以一台三相四极24槽异步电动机为例。τ =6；q
简述三相异步电动机的三种启动方法
简述三相异步电动机的三种启动方法三相异步电动机是一种常用的电动机类型，广泛应用于各个领域。
它的启动方法有三种，分别是直接启动、自耦启动和星角启动。
直接启动是最简单、最常用的三相异步电动机启动方法。
它通过将电动机的三个绕组直接与电源相连，将电动机接通电源后，即可启动。
这种启动方法操作简便，成本较低，但启动电流较大，容易产生电网冲击。
因此，在较大功率的电动机中，直接启动的使用范围有限。
自耦启动是一种较为常见的三相异步电动机启动方法。
它通过在电动机的主绕组上并联一个自耦变压器，使电动机在启动时得到较低的起始电流。
自耦变压器的原理是利用变压器的自感和互感作用，将电动机的起始电流减小到合理范围内，以避免对电网产生冲击。
自耦启动相较于直接启动，虽然增加了自耦变压器的成本，但可以起到节约能源的作用。
星角启动是一种适用于较大功率的三相异步电动机启动方法。
它通过将电动机的主绕组与电源通过星角切换器连接，使电动机在启动时得到较低的起始电流。
星角切换器的原理是通过切换电动机绕组的接线方式，将电动机从星形连接切换为三角形连接，从而减小电动机的起始电流。
星角启动的优点是启动电流小，对电网的影响较小，适用于较大功率的电动机。
但相对于直接启动和自耦启动，星角启动的成本较高。
直接启动、自耦启动和星角启动是三相异步电动机的三种常用启动方法。
在选择启动方法时，需要根据具体情况考虑电动机的功率、电网的稳定性和成本等因素。
直接启动适用于小功率的电动机，操作简便成本低；自耦启动可以减小起动电流，节约能源；星角启动适用于较大功率的电动机，起动电流小。
根据不同的需求，选择合适的启动方法，可以提高电动机的工作效率和使用寿命，同时保护电网的稳定运行。
三相异步电动机教案
三相异步电动机教案第一章：三相异步电动机概述1.1 学习目标了解三相异步电动机的定义和工作原理掌握三相异步电动机的结构特点和分类理解三相异步电动机在工业中的应用和重要性1.2 教学内容三相异步电动机的定义和工作原理三相异步电动机的结构特点和分类三相异步电动机在工业中的应用和重要性1.3 教学方法采用多媒体教学，展示三相异步电动机的图片和动画通过实物展示三相异步电动机的结构特点案例分析，让学生了解三相异步电动机在实际工业中的应用1.4 教学评估进行小组讨论，让学生分享对三相异步电动机的理解进行小组实验，观察三相异步电动机的工作原理第二章：三相异步电动机的启动和停止2.1 学习目标掌握三相异步电动机的启动和停止方法理解不同启动和停止方法的优缺点和适用场合2.2 教学内容三相异步电动机的启动方法：直接启动、自耦启动、星角启动三相异步电动机的停止方法：直接停止、软停止、反接制动2.3 教学方法通过实验演示不同启动和停止方法的效果采用模拟电路，让学生了解不同启动和停止方法的电路原理2.4 教学评估进行小组实验，让学生实际操作三相异步电动机的启动和停止进行小组讨论，让学生分析不同启动和停止方法的优缺点和适用场合第三章：三相异步电动机的调速3.1 学习目标掌握三相异步电动机的调速方法和原理了解不同调速方法的优缺点和适用场合3.2 教学内容三相异步电动机的调速方法：变频调速、电阻调速、电容调速三相异步电动机的调速原理和电路3.3 教学方法通过实验演示不同调速方法的效果采用模拟电路，让学生了解不同调速方法的电路原理3.4 教学评估进行小组实验，让学生实际操作三相异步电动机的调速进行小组讨论，让学生分析不同调速方法的优缺点和适用场合第四章：三相异步电动机的维护和故障排除4.1 学习目标掌握三相异步电动机的维护方法和故障排除技巧了解三相异步电动机的常见故障和原因4.2 教学内容三相异步电动机的维护方法：定期检查、清洁、润滑三相异步电动机的故障排除技巧：故障诊断、故障分析、故障排除4.3 教学方法通过实验演示三相异步电动机的维护方法案例分析，让学生了解三相异步电动机的常见故障和原因4.4 教学评估进行小组实验，让学生实际操作三相异步电动机的维护进行小组讨论，让学生分享对三相异步电动机故障排除的经验和技巧第五章：三相异步电动机的节能和环保5.1 学习目标掌握三相异步电动机的节能措施和环保意义了解三相异步电动机节能和环保的重要性5.2 教学内容三相异步电动机的节能措施：变频调速、优化运行、减少损耗三相异步电动机的环保意义：减少能源消耗、减少噪音和排放5.3 教学方法通过实验演示三相异步电动机的节能效果案例分析，让学生了解三相异步电动机节能和环保的实际应用5.4 教学评估进行小组实验，让学生实际操作三相异步电动机的节能措施进行小组讨论，让学生分享对三相异步电动机节能和环保的认识和体会第六章：三相异步电动机的保护6.1 学习目标掌握三相异步电动机的保护装置和功能了解三相异步电动机保护的重要性6.2 教学内容三相异步电动机的保护装置：过载保护、短路保护、过电压保护、欠电压保护三相异步电动机保护的功能和工作原理6.3 教学方法通过实验演示三相异步电动机保护装置的作用采用模拟电路，让学生了解不同保护装置的电路原理6.4 教学评估进行小组实验，让学生实际操作三相异步电动机的保护装置进行小组讨论，让学生分析不同保护装置的功能和适用场合第七章：三相异步电动机的选用和安装7.1 学习目标掌握三相异步电动机的选用方法和步骤了解三相异步电动机的安装要求和技术要点7.2 教学内容三相异步电动机的选用方法：根据负载特性、工作环境、转速要求等选择合适的电动机三相异步电动机的安装要求和技术要点：固定、接线、绝缘、防护措施7.3 教学方法通过实验演示三相异步电动机的选用过程现场参观，让学生了解三相异步电动机的安装实际情况7.4 教学评估进行小组实验，让学生实际操作三相异步电动机的选用过程进行小组讨论，让学生分享对三相异步电动机安装的认识和体会第八章：三相异步电动机的运行控制8.1 学习目标掌握三相异步电动机的运行控制方法和电路了解不同运行控制方法的功能和适用场合8.2 教学内容三相异步电动机的运行控制方法：手动控制、自动控制、远程控制三相异步电动机的控制电路和控制元件8.3 教学方法通过实验演示三相异步电动机的运行控制过程采用模拟电路，让学生了解不同运行控制方法的电路原理8.4 教学评估进行小组实验，让学生实际操作三相异步电动机的运行控制进行小组讨论，让学生分析不同运行控制方法的功能和适用场合第九章：三相异步电动机在工业中的应用9.1 学习目标了解三相异步电动机在工业中的典型应用掌握三相异步电动机在不同工业领域的应用特点和优势9.2 教学内容三相异步电动机在工业中的典型应用：机械制造、石油化工、电力系统、交通运输三相异步电动机在不同工业领域的应用特点和优势9.3 教学方法现场参观，让学生了解三相异步电动机在实际工业中的应用情况案例分析，让学生分享对三相异步电动机应用的认识和体会9.4 教学评估进行小组讨论，让学生分享对三相异步电动机在工业中应用的认识和体会进行小组报告，让学生展示对不同工业领域三相异步电动机应用的研究成果第十章：三相异步电动机的未来发展10.1 学习目标了解三相异步电动机的发展趋势和新技术掌握三相异步电动机的节能环保和可持续发展方向10.2 教学内容三相异步电动机的发展趋势：高效节能、智能化、绿色环保三相异步电动机的新技术：变频调速、无级调速、永磁同步电动机10.3 教学方法案例分析，让学生了解三相异步电动机的发展趋势和新技术小组讨论，让学生分享对三相异步电动机未来发展的认识和体会10.4 教学评估进行小组报告，让学生展示对三相异步电动机未来发展的研究成果进行小组讨论，让学生分析三相异步电动机节能环保和可持续发展的重要性重点和难点解析重点环节1：三相异步电动机的定义和工作原理需要重点关注的内容：电动机的结构特点、旋转磁场的作用、转子与旋转磁场的相对运动、电动机的转速与同步速度的关系。
三相异步电机
三相异步电机三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是靠同时接入380V三相交流电源（相位差120度）供电的一类电动机，由于三相异步电机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转，存在转差率，所以叫三相异步电机。
工作原理电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。
因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
三相异步电机是感应电机，定子通入电流以后，部分磁通穿过短路环，并在其中产生感应电流。
短路环中的电流阻碍磁通的变化，致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差，从而形成旋转磁场。
通电启动后，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，即旋转磁场与转子存在相对转速，并与磁场相互作用产生电磁转矩，使转子转起来，实现能量变换。
电动机分类1．按工作电源分类根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。
其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。
2．按结构及工作原理分类根据电动机按结构及工作原理的不同，可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。
同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。
异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。
感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。
交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。
有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。
电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。
永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。
3．按起动与运行方式分类根据电动机按起动与运行方式不同，可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
课件-三相异步电动机.ppt
二、旋转磁场的产生
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三相异步电动机
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二、旋转磁场的产生
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三相异步电动机
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二、旋转磁场的产生
三相异步电动机
2、实现旋转磁场的反转
复习提问 方法：把接到三相绕组上的任意两 根电源线对调，就可实现旋转磁场
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iA
A
A
YNZ
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ZX
iC C
Y B
iB
C
B
S
X
当三相定子绕组按图 示排列时，产生一对 磁极的旋转磁场，即 此种接法下，合成磁 场只有一对磁极，则 极对数为1。 即：p=1
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四、三相异步电动机的极数与转速
三相异步电动机
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W 1 U2
W
2
V1
V2 U1
W
1
U2
W
2
V1
V2 U1
W
1
U2
W
2
V1
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四、三相异步电动机的极数与转速
三相异步电动机
p=2时
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i i1
Im
0
V2 U1 •
W1
N W2
•
U2
S
V1
•
V1
S
U2
W2 • N W1
U1 V2
t 0
i2 i3
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《三相异步电动机》课件
家用电器中的应用
家用电器中常使用三相异步电动 机，如洗衣机、冰箱等。
发展趋势
未来，三相异步电动机将逐渐应 用于新能源、电动汽车等领域， 促进技术的进步。
六、总结
三相异步电动机的特点和优缺点
三相异步电动机具有结构简单、运行稳定等特点，但启动力矩较小，需要额外的起动装置。
未来发展和应用前景
随着新能源和电动汽车等领域的快速发展，三相异步电动机有着广阔的应用前景。
三相异步电动机具有结构简单、运行稳定的优点， 但缺点是起动力矩较小，需要外部辅助装置。
二、原理
1 磁场转速与电动机转速
三相异步电动机的转速与其磁场旋转速度不同步，因此称为“异步”电动机。
2 感应电动机的工作原理
感应电动机利用旋转磁场在转子中产生感应电流，从而产生转矩，驱动机械运转。
3 转子的损耗和转矩
转子中的铜损、磁损等会导致能量损耗，同时会产生转矩，使电动机能够开展工作。
三、结构
组成
三相异步电动机由定子、转子、 端盖、轴等组件构成，各个局
定子上的线圈按照一定的规律 布置，形成电磁场，驱动转子 旋转。
各部件的作用和功能
不同部件在电机运行过程中， 起着各自不可或缺的作用，确 保电机正常工作。
四、运行和控制
1
启动、运行、停止
通过给定适当的电压和频率，电动机可以启动、运行和停止。
2
控制方式
运行电动机可以通过多种方式进行控制，如电阻起动、变频器控制等。
3
速度调节方法
可以通过改变电动机供电频率、极对数等参数来实现对电动机转速的调节。
五、应用
工业应用案例
三相异步电动机被广泛应用于各 种工业领域，如机械加工、生产 装配线等。
3.1 三相异步电动机原理
第三章 三相异步电动机
3.2.1 三相异步电动机运行的基本分析 1. 异步电动机的磁路、主磁通和漏磁通 （1）主磁通 当异步电动机的三相定子绕组通入三相 交流电流后，定子产生旋转磁势，建立 旋转磁场，其中既与定子绕组交链同时 又与转子绕组交链的基波磁通称为主磁 通。
第三章 三相异步电动机
第三章 三相异步电动机
1. 三相异步电动机的节能运行方法 ① 使用电动机时，必须按照《三相异步 电动机经济运行标准》合理使用，维护 维修及时，避免因管理不善而人为造成 电能的大量损耗。 ② 在其它条件允许的情况下采用Y系列 或Y2系列高效型电动机取代JO2系列的电 动机。
第三章 三相异步电动机
3. 气隙 异步电动机定子铁心与转子铁心之间的 空气间隙称为气隙。 3.1.2 三相异步电动机的定子绕组 在三相异步电动机的结构中，定子绕组 是三相异步电动机的核心部件，是实现 电机机电能量转换的关键。
第三章 三相异步电动机
三相异步电动机对定子三相绕组的要求 是：① 各相绕组的磁势和电势要对称， 阻抗要平衡。② 绕组产生的磁势和电势 在波形上接近于正弦波。③ 用铜量省， 绝缘强度和机械强度高，散热条件好。 ④ 制造、维修方便。 三相定子绕组按照槽内导体的层数分为 单层绕组和双层绕组。
（2）漏磁通 漏磁通包括定子漏磁通和转子漏磁通。 2. 转子的相数和极数 对于绕线式转子，因其转子绕组由三相 绕组绕制而成，在绕组联接时就使转子 绕组具异步电动机
由于异步电动机运行时定、转子电势的 频率不同，定、转子绕组的相数和有效 匝数也不同，因此要得到等值电路，需 进行频率和绕组的折算。
第三章 三相异步电动机
三相异步电动机原理
三相异步电动机的基本原理三相异步电动机的基本原理第一节三相异步电动机的工作原理及结构概述交流电机分为：同步电机——多为发电机，电机的转速与频率之间有严格关系；异步电机——多为电动机，转速与频率间没有严格关系。
均有单、三相之分，我们将主要讨论三相异步电动机。
定子绕组接上电源，转子电流是靠定子绕组感应而来，也称感应电机。
定、转子绕组无电的联系。
可以将定子绕组看成变压器原方，转子绕组看成付方。
从广义上讲，异步电机是变压器的一个特殊形式，其基本原理、分析方法均和变压器类似。
我们主要讨论他们的不同之处。
优点：结构简单，制造方便，价格低廉，与同容量的直流电机比较，价格为其1/3，重量为其一半。
缺点：调速性差，或讲调速范围很小。
在感性负载下，满载，空载，使整个电网变坏。
用途：大多数负载调速要求不高，低可用其它方法补偿，在拖动系统中广泛使用。
何为异步电机呢？先看其基本电磁关系：原理上讲：导体与磁场有相对运动会感应电势，方向用右手定则判定；载流导体在磁场中受力，方向用左手定则判定。
可见，电动势和转矩产生的条件有：1）旋转磁场的存在；2）感应电流（闭合绕组）；3）转差存在。
若：1）线圈中通以直流电产生磁场——同步电机；2）线圈电流是感应而来的——异步电动机；3）转速n 是顺旋转磁场转的，改变n 转向——改变磁场转向。
不可能人为摇动手柄，电机内部要有个旋转磁场，且转速稳定。
为了产生旋转磁场，实际电机结构与模型是不同的，采用一定的电机结构，确实可以产生一个要求的旋转磁场。
一、三相异步电动机的结构与直流电机一样，静止部分------定子，转动部分------转子，不同的是定子上无明显的磁极，极数是由旋转磁场在气隙中形成的。
（一）定子1）铁心：硅钢片0.5mm 冲片，迭装，压紧，环状，内圆均匀开槽，2）绕组：铜铝线，漆包线。
绕好的成型线圈，下线，入槽内。
槽绝缘3）机座：铸铁，支撑转子。
端盖（二）转子1）铁心：硅钢片0.5mm，外圆均匀开槽，冲、迭压；2）轴：中碳钢，两边由轴承支撑3）绕组：鼠笼式，绕线式（三）气隙异步电机定转子之间有气隙，气隙大小对电机有影响•定子铁心•叠片结构，定子冲片（圆形冲片，扇形冲片），径向通风沟（风道），槽，槽型。
三相笼型异步电动机的基本知识
（二）低压电器的含义
交流1200V以下、直流1500V以下称为低压，在 此电压范围内使用的，用于对线路进行控制的电器元 件，统称低压电器。如常见的熔断器、开关等。
1.熔断器
主要用于低压电路的短路保护。当图中控制线
1、电机：应用电磁原理实现电能与机械能互 换的旋转机械，统称为电机。
2、把机械能转换为电能的电机，称为发电机； 把电能转换为机械能的电机，称为电动机。
一、认识三相交流异步电动机
3、
直流电机 同步电机 单相电机 电机 交流电机异步电机 绕线式电机 三相电机鼠笼式电机
三相异步电动机的工作原理
通入三相电流，定 绕组产生旋转磁场 转子导体做切割磁力线的相对 运动，产生感应电势，由于转导体 闭合，形成感应电流。用右手定则 判断其方向。 通电导体在磁场中会受到一电磁 力f的作用，方向用左手定则判断 形成力矩，即电磁转矩T， T>TL，电机开始旋转。
N
n1 f
T
n
f
S
二、
一、认识三相交流异步电动机
（三）交流异步电动机的额定数据（铭牌）
铭牌上标有的额定数据
• 额定功率PN：电动机在额定情况下，轴 上输出的机械功率。单位：KW。 • 额定电压UN：电动机额定运行时加在 定子绕组上的线电压。单位：V或KV。 • 额定电流IN：电动机在额定电压下，轴 上有额定功率输出时，定子绕组中的线 电流。单位：A。 • 额定频率f1=fN=50Hz
S N S
N
S
N
S
N
旋转磁场的特性
旋转磁场的极数P
《电工技术》任务7.2三相异步电动机的认识和使用
（4）转速的选择 应全面考虑电动机的工作情况、设备投资、占地面积和维护费
用，以及系统动能储存量等因素，确定合适的传速比和电动机额定 转速。
2020/7/12
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3.三相异步电动机的使用
1）使用前的检查 对新安装或久未运行的电动机，在通电使用前必须做下列检查工作。 ①看电动机是否清洁，内部有无灰尘或赃物。可用不大于2个大气压的 干燥压缩空气吹净各部分污物，用干抹布擦抹电机外壳。 ②拆除电动机出线端子上的所有外部接线，用兆欧表测量电动机各相 绕组之间以及每相绕组与地（机壳）之间的绝缘电阻，看是否符合要求 。如绝缘电阻较低，可将电动机进行烘干处理，然后再测量绝缘电阻， 只有符合要求后才可通电使用。
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3.三相异步电动机的使用
1）使用前的检查 ③根据电动机铭牌标明的数据，检查电动机定子绕组的连接方式是否 正确（Y接法还是Δ接法），电源电压、频率是否合适。 ④检查电动机轴承的润滑状态是否良好，润滑脂（油）是否有泄漏的 痕迹；转动电动机转轴，看转动是否灵活，有无不正常的异声。 ⑤检查电动机接地装置是否良好。 ⑥检查电动机的起动设备是否完好，操作是否正常；电动机所带的负 载是否良好。
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1. 三相异步电动机的工作原理
【例7-1】一台异步电动机的额定转速nn=730r/min，试求工频 情况下电动机的转差率及电动机的磁极对数。
解：由于电动机的额定转速必须低于和接近同步转速，而略 高于730r/min的同步转速为750r/min。
磁极对数
p 60 f1 60 50 4
可靠、控制和维护方便，虽调速性能差、起动电流大、起动转矩较 小、功率因数较低，但在一些不需调速的生产机械，如水泵、压缩 机、通风机、运输机械以及一些金属切削机床上，有着广泛的应用。
三相异步电动机工作原理与图解
三相异步电动机工作原理与图解什么是三相异步电动机？三相异步电动机，也称为交流异步电动机，是一种最常见的电机类型之一。
它是由三个绕组组成的，即三相绕组，在一个旋转的磁场中工作。
三相异步电动机是工业和商业设备中最常用的电动机之一，在制造、采矿、冶金、化工、电力等领域得到广泛应用。
三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当三相绕组中的交流电源通过一个正常运作的电网供电时，它们会自动产生一个旋转的磁场。
这个旋转的磁场引起了转子内铝槽中的电流，从而使转子开始转动。
这就是三相异步电动机的工作原理。
磁场的旋转是由三个相位相差 120 度的交流电源产生的。
这三个电源分别称为A 相、B 相和 C 相。
这三个相位的交流电源在时间上的关系如下图所示。
A相△ B相△ C相△时间 --->通过上图可以看出，三个相位的交流电源是依次接通的，相位之间的间隔是120 度。
当 A 相的电流增加时，对应的磁场也会随之增强，并由于磁场的旋转而引起转子开始转动。
随着 B 相和 C 相的电流也开始流动，磁场进一步增强，导致转子稳定地运转。
三相异步电动机的图解三相异步电动机可以分为定子部分和转子部分。
定子部分由三个绕组、绕组连接块、绕组保护垫、铁芯等构成，而转子部分由铁心、绕组、轴承、端盖和转子保护盘等构成。
下图是一个典型的三相异步电动机的图解。
┌───────┐├─保护垫─┤┆┌──────┴─────┐┆│ 铁芯│┃│ │┊│ A相绕组│┃└──────┬─────┘△┣┈┈┈┈┈┈|┈┈┈┈┈┈┫△┏┷┓┃┊ | ┊┃┏┷┓┊B┃┃│ B相绕组├─────┨C┃┗━┛┃┊ | ┊┃┗━┛┊│ C相绕组│┃│ │┆└───┬┬───────┘┆ v└─────铁心──────┘转子根据上图可以看出，A 相绕组与 B 相绕组之间、B 相绕组与 C 相绕组之间及 C 相绕组与 A 相绕组之间的角度差为 120 度。
《三相异步电动机3》教案
《三相异步电动机》教案课时安排理论2学时，实际操作10学时本期授课次序课题内容三相异步电动机的绕组重绕教学目的1、掌握三相异步电动机绕组重绕的方法和步骤2、掌握三相异步电动机绕组端部接线的方法。
3、掌握三相异步电动机绕组重绕后的检测方法。
教学重点1、三相异步电动机绕组重绕的方法和步骤2、掌握三相异步电动机绕组重绕后的检测方法教学难点三相异步电动机绕组重绕的方法和步骤课的类型实习课教具准备三相异步电动机的定子、绕线机、漆包线、绝缘纸、竹子、木板、橡皮捶、压线板、绝缘电阻表、电桥教学方法与手段讲授、演示、示范等，讲练结合教学过程设计教学过程及时间分配教学内容教学方法的运用一、课前准备课前配备电工常用工具一套，万用表1块，并按电路安装元件清单配备所需元件和材料。
同时要求学生：1、穿好工作服，佩戴胸牌；2、准备好有关书籍及学习用品；3、按组领取所配备器材；4、预习并要求画出原理图和接线图；5、保持实习场地环境卫生。
二、组织教学1、检查实习场地的电气、消卫生等情况应符合实习安全要求。
2、按分组安排学生实习岗位。
3、点名检查学生出勤情况，检查学生穿工作服、带胸牌情况。
4、要求学生检查所领取工具实习器材，不得存在损坏。
三、导入新课【复习提问】1、小型三相异步电动机定子绕组的重绕方法？2、绝缘材料的裁剪与制作步骤？3、直接启动可能会造成哪些问题？怎样解决？【新课引入】1：讲解三相异步电动机绕组重绕的方法，详细内容见教案内容。
2：线圈的绕制绕线机的使用方法ф0.27绝缘漆包线绕180匝;ф0.41绝缘漆包线绕110匝3：嵌线方法四、新课讲授、理论知识小型三相异步电动机定子绕组的重绕小型三相异步电动机中的“小型”是指功率为0.75～160kW之间，机座中心高度为80～315mm的三相异步电动机（以Y系为列），该类电动机的定子绕组均用一根或若干根并联的漆包围铜线绕制而成。
小型三相异步电动机的定子绕组可分单层及双层绕组两大类，一般而言，功率在十几千瓦以下者采用单层绕组超过十几千瓦的为双层绕组。
三相交流异步电动机结构及工作原理
二、三相交流异步电动机的旋转原理
归纳：
只要三相异步机的对称三相定子绕组中通入对称三 相交流电，就会在定子和转子之间的气隙中产生一个随 时间变化的旋转磁场。
二、三相交流异步电动机的旋转原理
2. 转子的旋转过程
在电动机对称三相定子绕组中通
× A × F Z n1
N
入对称三相交流电流 产生气隙旋转磁场
5. 三相电动机的转子
笼型转子
转子铁芯
转子绕组（铸铝或铜条） ~380V
鼠笼式转子——笼型转子异步电动机
M 3~
电机符号
一、三相交流异步电动机的结构 ~380V
5. 三相电动机的转子
转子铁芯
绕线转子
绕线电机符号
结构简图
等效电路
绕线式转子——绕线转子异步电动机
二、三相交流异步电动机的旋转原理
1.三相异步电动机旋转磁场的产生
s n1 n 1000 975 0.025
n1
1000
三相异步电动机起动瞬间的转差率。
起动瞬间转子的转速n=0r/min 。
s n1 n 1000 0 1
n1
1000
分享完毕，谢谢!！
N
Y
×
C
S
B
×
×X
观察电流波形图及电机示意图可看出，合成磁场的转向取决于三 相电流的顺序。
二、三相交流异步电动机的旋转原理
i ωt =360°
0
ωt
ωt =360°时电流和磁场情况
A×
×
Y
N
Z n1
B
×ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CS
X
电流随时间变化一周，电动机的气隙磁场在空间的位置也顺时 针旋转了360°。表明磁场的旋转速度与电流变化的频率有关。
项目二：认识三相异步电动机
定子通入三相电流，定子内产生旋转磁场,对应电流各时刻的合成磁场方向如图 2.1.10 所 示。电流变化一周，磁场旋转 360°。
图 2.1.10 旋转磁场
2.旋转磁场的转速 此种接法下，合成磁场只有一对磁极则极对数为 1，又称两极机。当磁极对数 P=1 时，一 个电流周期，旋转磁场在空间转过 360° 。当定子绕组连接形成两对磁极时，运用相同的分析 方法可得出电流变化一个周期，磁场只转动了半圈。 由此类推，当旋转磁场具有 P 对磁极时，交流电每变化一个周期，其旋转磁场就在空间转
图 2.1.6 绕线型转子结构示意图
与笼型转子相比较，绕线型转子结构稍复杂，价格稍贵，因此只在要求起动电流小，起动 转距大，或需平滑调速的场合使用。 （四）三相异步电动机旋转磁场的概念 1.旋转磁场的产生 要使三相异步电动机转动，其首要条件是要有一个旋转的磁场。异步电动机中，旋转磁场 是由通入三相对称绕组的对称三相交流电产生。 设 U1U2、V1V2、W1W2 为三相定子绕组，在空间互成 120°，接成星形。三相绕组的首 端接在对称三相电源上， 有对称三相交流电流通过三相绕组。 三相定子绕组中的电流如图 2.1.7 所示。
9
11.转子电压 转子电压是指绕线式异步电动机的定子绕组加有额定电压时， 转子不转动时两个滑环间的 电压。 12.转子电流 转子电流是指绕线式异步电动机使用在额定功率时的转子电流。 13.启动电流 启动电流是指电动机在启动瞬间的电流，常用它与额定电流之比的倍数来表示。异步电动 机的启动电流一般是额定电流的 4-7 倍。 14.启动转矩 启动转矩是指电动机启动时的输出转矩，常用它与额定转矩之比的倍数来表示，一般是额 定转矩的 1-1.8 倍。 15.重量 重量是指电动机本身的体重，以供起重搬运时参考。 （八）三相异步电动机的分类 三相异步电动机一般为系列产品，其系列、品种、规格繁多，因而分类也较多。常见的有 如下几种分类方法。 1.按电动机尺寸大小分类 大型电动机：定子铁心外径 D>1000mm 或机座中心高 H>630mm。 中型电动机：D=500~1000mm 或 H=355~630mm。 小型电动机：D=120~500mm 或 H=80~315mm。 2.按电动机外壳防护结构分类 可分为开启式、防护式、封闭式、隔爆式、防水式和潜水式等。 3.按电动机冷却方式分类 可分为自冷式、自扇冷式、他扇冷式等。 4.按电动机的安装结构形式分类 可分为卧式、立式、带底脚式、带凸缘式等。 5.按电动机运行工作制分类 S1：连续工作制 S2：短时工作制. S3-S8：周期性工作制。
三相异步电动机
1.1 三相异步电动机的构造 第1章三相异步电动机异步电机是交流电机的一种。
异步电动机是工业、农业、国防，乃至日常生活和医疗器械中应用最广泛的一种电动机，它的主要作用是驱动生产机械和生活用具。
其单机容量可从几十瓦到几千千瓦。
随着电气化和自动化程度的不断提高，异步电动机将占有越来越重要的地位。
据统计，在供电系统的动力负载中，约有70％是异步电动机，可见它在工农业生产乃至我们日常生活中的重要性。
异步电机是一种交流电机，其电机的转子转速总落后于电机的同步转速，故称异步电动机。
异步电动机有许多突出的优点，和其它各种电动机相比，它的结构简单，制造、使用和维护方便，效率较高，价格低廉。
因此，从应用的角度来讲，了解异步电机的工作原理，掌握它的运行性能，是十分必要的。
本章将着重讨论三相异步电动机，并对单相异步电动机的工作原理作简要的介绍。
1.1 三相异步电动机的基本构造一个三相异步电动机主要由两部分组成，固定不动的部分称为电动机定子；旋转并拖动机械负载的部分称为电动机转子。
转子和定子之间有一个非常小的空气气隙将转子和定子隔离开来，根据电动机的容量的大小不同，气隙一般在0.4mm～4mm的范围内。
电动机转子和定子之间没有任何电气上的联系，能量的传递全靠电磁感应作用，所以这样的电动机也称感应式电动机。
一个三相异步电动机的基本构造如图1—1所示。
电动机定子由支撑空心定子铁心的钢制机座、定子铁心和定子绕组线圈组成。
定子铁心由0.5mm厚的硅钢片叠至而成。
定子铁心上的插槽是用来嵌放对称三相定子绕组线圈的。
一个三相异步电动机的定子构造见图1—2。
电动机转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。
转子铁心由表面冲槽的硅钢片叠至成一圆柱形。
转子铁心装在转轴上，转轴拖动机械负载。
转子、气隙和定子铁心构成了一个电动机的完整磁路。
异步电动机的转子有两种形式：鼠笼式转子和绕线式转子。
第１章 三相异步电动机图1—1 三相异步电动机的基本构造定子铁心图1—2 三相异步电动机的定子构造鼠笼式转子是在转子铁心槽里插入铜条，再将全部铜条两端焊在两个铜端环上，以构成闭合回路。
第三章三相异步电动机_pdf
第三章三相异步电动机第一节电动机一、电机的分类和结构应用电磁感应原理实现电能与机械能互相转换的旋转机械，统称为电机。
把机械能转换为电能的电机称为发电机；把电能转换为机械能的电机称为电动机。
电动机分为交流电动机和直流电动机，交流电动机又分单相的和三相的，同步的和异步的。
三相异步电动机应用最为广泛，因为它具有结构简单、运行可靠、维护方便、效率较高等特点。
抽油机的电动机有封闭式、开启式、防爆式，常用封闭式。
三相异步电动机按转子结构的不同还分为鼠笼式和绕线式异步电动机两大类。
鼠笼式异步电动机是工业生产上应用最广泛的一种电动机，绕线式异步电动机一般只用在要求调速和起动性能好得场合，如起重机上。
异步电动机结构由两个基本部分组成：定子（固定部分）和转子（旋转部分）。
（1）定子：由机座和装在机座中的定子铁心及定子绕组（定子线圈）组成。
定子绕组是用绝缘铜线绕制成三相对称的线圈按一定的规则放在定子槽中，按一定规律规定每个线圈一个始端一个末端。
三相绕组六个接线端引出至接线盒，三个始端标以U1、V1、W1，末端标以U2、V2、W2。
三个末端接在一起，三个始端接三相电源，即为星形（Y）连接。
末端、始端两两接在一起接至三相电源，即为三角形（△）连接。
（2）转子：是由转子铁心和转子绕组组成的。
二、异步电动机的铭牌数据每台异步电动机的机座上都有一块铭牌，标记着该电动机的型号、各种额定值和连接方法等。
供我们正确使用，电动机的主要技术规范有以下内容：（1）型号：指电动机的产品、规格代号。
例如：Y112M—4“Y”产品代号：表示异步电动机；“112M-4”规格代号，表示中心高112mm，四极1480r/min。
（2）额定功率P e：指电动机在额定运行时，轴上输出的机械功率，单位为kW。
（3）额定电压U e：指电动机在额定运行时，加在定子绕组两端的线电压。
单位为V。
（4）接法：指电动机在额定电压下，定子三相绕组采用的连接方法，一般有星形（Y）连接和三角形（△）连接，使用时不能接错。
认识三相异步电动机
https://
REPORTING
目录
• 三相异步电动机基本概念 • 三相异步电动机运行原理 • 三相异步电动机启动方式及特性 • 三相异步电动机调速技术 • 三相异步电动机维护保养与故障排除 • 三相异步电动机应用领域与发展趋势
PART 01
三相异步电动机基本概念
表示电机在运行过程中 所能承受的最大负载转 矩，是评价电机过载能 力的重要参数。
PART 02
三相异步电动机运行原理
REPORTING
WENKU DESIGN
旋转磁场产生原理
01
02
03
三相交流电源
三相异步电动机的旋转磁 场由三相交流电源产生， 三相电源相位差120°，形 成旋转磁场的基础。
定子绕组
转子的转速与旋转磁场的转速之差 称为转差率，转差率的大小决定了 电动机的运行状态，如启动、制动 等。
速度调节
通过改变电源频率、改变定子绕组 磁极对数或采用变频器等方法，可 以实现三相异步电动机的速度调节。
损耗与效率分析
铜损
铁损
定子绕组和转子导体的电阻损耗，与电流 的平方成正比。
定子铁芯和转子铁芯中的磁滞损耗和涡流 损耗，与磁通密度的平方和频率成正比。
三相异步电动机的额定 值包括额定电压、额定 频率、额定功率和额定 转速等，这些值表示电 机在正常工作条件下所 允许的最大值。
表示电机输出功率与输 入功率之比，是衡量电 机能量转换效率的重要 指标。
表示电机输入有功功率 与视在功率之比，反映 电机对电网的利用程度 。
表示电机在启动瞬间所 能产生的最大转矩，是 评价电机启动性能的重 要参数。
定子绕组中的电流在空间 中形成磁场，由于三相电 流的相位差，使得磁场在 空间上不断旋转。
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一、 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性
1、 三相异步电动机的电磁转矩
三相异步电动机转子中各导体在旋转磁场作用下，受到电磁
力的作用，对转轴形成转矩，称为电磁转矩T
T C Φ I cos T m 2
电磁转矩的物理表达式
2 （牛顿.米）
电磁转矩 常数，大 小与电机 结构有关
主磁通， 即旋转磁 场每极磁 通
解：磁极对数
p=3，
同步转速n1
60 f1 p
60 50 3
1000r
/ min
SN
n1 n 100% n1
1000 980 100% 1000
2%
额定转矩TN
9550 PN nN
9550 30 292.3N • m 980
启动转矩 Tst 2.0TN 584 .6N • m
最大转矩Tm 2.1TN 613.8N • m 启动电流 Ist 7I N 7 59.3 415 .1A 输入功率PI 3U N I N cos 3 380 59.3 0.84 32.8KW
压的65%，试问当负载转矩为额定转矩的80%和50%
时，此电动机能否启动？
解： Tst=1.7TN
TN’=0.652TN
Tst’=0.6521.7TN=0.7 TN
Tst’=0.7 TN<0.8TN 不能启动
Tst’=0.7 TN>0.5TN 能启动
例3：
由上表，试求Y-225M-6型异步电动机的额定转差率、额定转 矩、启动转矩、最大转矩、启动电流和输入功率。
转子电 流
转子电路 功率因数
三相异步电动机的电磁转矩参数表达式
T Tm
T
3 pU12
r2' s
2f1[(r1
r2' ) 2 s
(x1
x2' ) 2 ]
sm
r2' r12 (x1 x2' )2
0
sm
s 1
Sm称为临界转差率，对应电 动机的最大转矩Tm。
n /s
0
1
T 0
2、异步电动机的固有机械特性
nN 1450 r/min ，求两台电动机的额定转矩。
解：第一台：
TN
9550 PN nN
9550 7.5 74.45 N m 962
第二台：
TN
9550 PN nN
9550 7.5 1450
49.4 N m
例2：
有一台异步电动机，其Tst/TN=1.7，额定功率30KW， 额定电压380V，Δ形联结，启动时电源电压为额定电
Tst TN
1.3 ~ 2
Tst
3 pU12r2'
2f1[(r1
' r
2
)2
( x1
x2'
)2 ]
3、异步电动机的人为机械特性
（1）．降低U1时的人为机械特性
最大转矩Tm及起动转矩Tst均与
U
2 1
成正比，sm和n1与U1无关(即保持不变)。
（2）．定子回路串接三相对称阻抗时的人为机械特性
b、最大转矩Tm: Tm 4f1[(r1
过载系数： m
Tm TN
1.8 ~
2.5
3 pU12 r12 (x1 x2' )2 ]
若负载转矩>Tm→电动机停转(闷车)→造成电动机电流过大→绕组烧毁
c、启动转矩Tst:
异步电动机刚接通电源但尚未 转动时的转矩，转速n=0, s=1
起动转矩倍数： st
解（1）Y型 (2)PI 3UN IN cos 3 38031.40.8116.74KW
PN 15 100 % 89.6%
PI 16.74
p3
n1
60 f p
60 50 1000 r / min 3
知识目标：
1、了解交流电机的结构，熟悉交流电机的工作原理 2、掌握交流电机的启动、调速与制动
任务一、认识交流异步电动机 任务二、三相异步电动机的启动、调速、反转与制动
任务一、认识交流异步电动机 能力目标：
会额定值的简单计算
知识目标：
1、了解三相异步电机的外型和内部结构，熟悉各部件的作用 2、熟悉三相异步电机的工作原理 3、了解三相异步电动机铭牌型号和额定值的含义
输入功率PI
PN N
30 32.8KW 0.915
例4： 实验室有台三相异步电动机 ，其铭牌数据如下：
型又号知其Y1满80载L功-6 率5因0H数Z 为150K.8W1，该22实0/3验80室V的Δ电/Y源线31电.4压A为937800r/Vm，in 问（1）电动机的定子绕组应采取何种接法？（2）电动机满载 运行时的输入功率、效率和转差率；（3）额定转矩。
电机及控制技术
——三相异步电动机的启动、 调速、反转与制动
电子课件
包西平 徐州工业职业技术学院电气工程系
三相异步电动机(Motor)的启动、调速、反转与制动 三相异步电动机的应用图片1
三相异步电动机的应用图片3
三相异步电动机的启动、调速、反转与制动 能力目标：
1、能分析交流电动机的机械特性 2、能根据交流电动机的类型和使用场合，分析交流电动机 的启动、调速和制动
变，开始随RΩ的增大而增大，一直增大到
R
时，Tst=Tm，如RΩ继续增大，Tst将开始减小，人为机械特性如下图所示。 转子回路串接对称电阻适用于绕线式异步电动机的起动和调速。
例1：
有两台功率都为 PN 7.5 kW 的三相异步电动机， 一台 U N 380 V 、 nN 962 r/min ，另一台 U N 380 V 、
sm、Tm及Tst都随R的增大而减小。定子串入对称阻抗， 一般用于鼠笼式异步电动机的降压起动，以限制起动电 流。
（3）转子回路串入三相对称电阻的人为机械特性
在绕线式异步电动机的转子回路串入同样大小的电阻RΩ，使转子回路电
阻由r2上升为r2+RΩ， n1及Tm都不变；sm随着RΩ的增大而增大，Tst值将改
电动机的转速随输出转矩
B 的变化而变化的关系曲线
称为机械特性。
C TN Tst Tm
பைடு நூலகம்
T BC段始终处于不稳 定的过渡状态。
启动转矩
额定转矩
最大转矩
电动机若要迅速启动起来，启动转矩Tst 必须大于转轴上 的负载转矩TL。
a、额定转矩TN:
TN
P2
9550
PN nN
电动机在额定电压下，驱动额定负载,输出额定功率时的电磁转矩。
异步电动机工作在额定电压及额定频率下，电动机按规定的接线方法 接线，定子及转子电路中不外接电阻(电抗或电容)时的机械特性称为固有 机械特性。
D点是电动机的额定工作点。对 应的转矩是额定转矩；对应的转 速是额定转速。
n /s
nnN1
A
0
AB段是稳定运行段。 电动机随着负载的增加 而转速略有下降；
1
0
D