电工学电动机与电气自动控制
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三相定子绕组由铜丝绕制 成三个相同的线圈，共有 6个引出线端子，如图6－ 4所示，装在接线盒中， 接成星形（Y）或三角形 （△）后联到电源上 。
图6-4 定子绕组的星形联接和三角形联接
2. 转子
根据转子的构造不同，三相异步电动机又可分为 鼠笼式与绕线式异步电动机。
三相异步电动机
鼠笼式—在转子铁心的槽中放置铜条， 两端用端环联接或在槽中浇铸铝液， 将端环、风扇铸成一鼠笼状 。
点动控制线路
长动控制线路（自锁）
6.3.2正反转控制线路
将任意两根电源线对调， 就能使电动机反转 。
A、C线对调
KM1 （ 正 转 ） 、 KM2 （反转），两个不能同时 工作（互锁），否则主触 点短路，如图 (a)。先按停 止按 钮 SB1， 解除互 锁后 ， 才能反转
采用复式按钮和互锁触 点的控制电路，如图 (b)， 可直接进行正反转切换。
旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系:
n0
60 f1 p
(转 /分 )
极对数
p 1
每个电流周期
同步转速
磁场转过的空间角度 ( f1 50Hz )
360
3000 (转/分）
p2
180
1500 (转/分）
p3
120
1000 (转/分）
p4
90
750 (转/分）
可见: 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。
第6章电动机与电气自动控制
电动机的种类与用途 异步电动机
交流电动机
鼠笼式 三相
绕线式
单相
电容式电动机 分相式电动机 罩极式电动机
同步电动机
在生产上主要用的是交流电动机 ，一般生产机械，都是用 三相异步电动机做动力。
异步电动机具有结构简单、操作方便、工作可靠、坚固耐 用、维护容易等优点，缺点是调速性能差、功率因数低。
6.2.5 时间继电器
时间继电器—是一种延时自动控制电器，有通电延时型和断 电延时型两种。
通电延时型：
图 6-25 时间继电器
图 6-26 通电延时时间继电器的图形及文字符号
6.3 三相异步电动机的 控制线路
电气原理图(GB)又分为主电路（强电流）和控制电路（弱 电流）两部分。
6.3.1直接起动控制线路
6.2.4 交流接触器和中间继电器
1.交流接触器(零压保护)—用来接通或切断具有较大负载电流 电路（如电动机）或其他设备主电路的一种电磁式控制电器。
接触器主要由电磁铁和触点组成 。当线圈得电后，电磁铁 产生吸力，使常开触点闭合、常闭触点断开。接触器的触点 分为主触点(主电路)和辅助触点(控制回路）两种。
常Байду номын сангаас触点:
常闭触点：
复式触点
6.2.2 熔断器
熔断器（fuse）是一种短路保护电器，由熔体和熔管两部 分组成。
6.2.3 热继电器
热继电器——利用电流的热效应而动作，主要用做过载保护和 缺相保护。热继电器由热元件、双金属片和触点组成。
图 6-20 热继电器的外形图和内部结构图
速度继电器——反映转速和转向变化的继电器。感应式速度继 电器由转子、定子及触点三部分组成。其转子与电动机的轴 相连接，当电动机的速度下降到低于100r/min时，控制电路 中速度继电器的触点断开，自动切断电源。
图6-11 电动机的转动原理图
改变三相电源的相序时，即把原三相绕组的接线端中
的任意两个端对调后，便使旋转磁场改变旋转方向，也就 改变了三相电动机的转动方向。
6.2.1 开关
(1)开关—用来接通、断开和转换电路 。 ①按钮开关—由按钮帽、动触点、静触点和传动机构组成。 动作前就接通的触点称为常闭触点（动断触点），动作前就 断开的触点称为常开触点（动合触点） 。
6.3.3 顺序控制线路
1.动作顺序 在实际生产中，常常要求电动机顺序启动或顺序停止 ，
顺序控制一般有动作顺序控制和时间顺序控制两种情况。
有两台电动机M1和M2，启动时，M1启动后M2才能启 动；停止时，M2停止后M1才能停止，其控制线路图如图 所示。
6.3.3 顺序控制线路
2.时间顺序 两台电动机M1和M2，M1先启动，经过一定延时后M2方能 自行启动，M2启动后，M1立即停车，其控制电路图:
6.1.1 三相异步电动机的结构
一、电动机的结构 三相异步电动机 定子—机座、铁心和定子绕组
转子—转子铁心、转子绕组、风扇及转轴
图6-2 三相异步电动机的结构
1. 定子
定子铁心和转子铁心均是由互相绝缘 的薄硅钢片叠成的,表面冲有槽，如图 6－3所示，以放置三相定子绕组或放 置转子铜条 。
图6-3定子与转子铁心片
转差率s
s
n0 n0
n
100%
转子转速亦可由转差率求得
n (1 s)n0
异步电动机运行中: s (1 ~ 9)%
例1：一台三相异步电动机，其额定转速
n=975 r/min，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的 极对数和额定负载下的转差率。
解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转
速的关系可知：n0=1000 r/min , 即 p=3
额定转差率为
s n0 n 100% 1000 975 100% 2.5%
n0
1000
2. 三相异步电动机的工作原理
异步电动机的工作原理
类似于变压器的工作原理， 即电—磁—电的原理：异步 电动机三相定子通电旋转 磁场(转速为n0)转子绕组中 感应出电流（⊙表示） 电磁力F （左手定则）电 磁转矩T 电动机转子转动 (转速为n， n < n0) 。图6--11 为电动机的转动原理图。
绕线式—在转子铁心槽嵌入三相绕组且 联成星形，其首端与导电滑环相联，再 与电刷和附加电阻（启动和调速）相联。
鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较 鼠笼式：
结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改 变电动机的机械特性；适应于空载和轻载启动。
绕线式： 结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子
外加电阻可人为改变电动机的机械特性；适应于 重载启动。
6.2.4 交流接触器和中间继电器
1.交流接触器
图 6-23 交流接触器的图形及文字符号
6.2.4 交流接触器和中间继电器
2.中间继电器
电流继电器和电压继电器— 与接触器的结构和动作原理大致 相同，只是电磁系统小些，触点的种类和数量多些。
中间继电器——实质上是一种电压继电器，其特点是触点的 数量较多、容量较大，能起到中间放大作用（在触点数量和 容量上），可同时控制多个支路。在选用中间继电器时，主 要是考虑电压等级和触点（常开和常闭）数量。
图6-4 定子绕组的星形联接和三角形联接
2. 转子
根据转子的构造不同，三相异步电动机又可分为 鼠笼式与绕线式异步电动机。
三相异步电动机
鼠笼式—在转子铁心的槽中放置铜条， 两端用端环联接或在槽中浇铸铝液， 将端环、风扇铸成一鼠笼状 。
点动控制线路
长动控制线路（自锁）
6.3.2正反转控制线路
将任意两根电源线对调， 就能使电动机反转 。
A、C线对调
KM1 （ 正 转 ） 、 KM2 （反转），两个不能同时 工作（互锁），否则主触 点短路，如图 (a)。先按停 止按 钮 SB1， 解除互 锁后 ， 才能反转
采用复式按钮和互锁触 点的控制电路，如图 (b)， 可直接进行正反转切换。
旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系:
n0
60 f1 p
(转 /分 )
极对数
p 1
每个电流周期
同步转速
磁场转过的空间角度 ( f1 50Hz )
360
3000 (转/分）
p2
180
1500 (转/分）
p3
120
1000 (转/分）
p4
90
750 (转/分）
可见: 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。
第6章电动机与电气自动控制
电动机的种类与用途 异步电动机
交流电动机
鼠笼式 三相
绕线式
单相
电容式电动机 分相式电动机 罩极式电动机
同步电动机
在生产上主要用的是交流电动机 ，一般生产机械，都是用 三相异步电动机做动力。
异步电动机具有结构简单、操作方便、工作可靠、坚固耐 用、维护容易等优点，缺点是调速性能差、功率因数低。
6.2.5 时间继电器
时间继电器—是一种延时自动控制电器，有通电延时型和断 电延时型两种。
通电延时型：
图 6-25 时间继电器
图 6-26 通电延时时间继电器的图形及文字符号
6.3 三相异步电动机的 控制线路
电气原理图(GB)又分为主电路（强电流）和控制电路（弱 电流）两部分。
6.3.1直接起动控制线路
6.2.4 交流接触器和中间继电器
1.交流接触器(零压保护)—用来接通或切断具有较大负载电流 电路（如电动机）或其他设备主电路的一种电磁式控制电器。
接触器主要由电磁铁和触点组成 。当线圈得电后，电磁铁 产生吸力，使常开触点闭合、常闭触点断开。接触器的触点 分为主触点(主电路)和辅助触点(控制回路）两种。
常Байду номын сангаас触点:
常闭触点：
复式触点
6.2.2 熔断器
熔断器（fuse）是一种短路保护电器，由熔体和熔管两部 分组成。
6.2.3 热继电器
热继电器——利用电流的热效应而动作，主要用做过载保护和 缺相保护。热继电器由热元件、双金属片和触点组成。
图 6-20 热继电器的外形图和内部结构图
速度继电器——反映转速和转向变化的继电器。感应式速度继 电器由转子、定子及触点三部分组成。其转子与电动机的轴 相连接，当电动机的速度下降到低于100r/min时，控制电路 中速度继电器的触点断开，自动切断电源。
图6-11 电动机的转动原理图
改变三相电源的相序时，即把原三相绕组的接线端中
的任意两个端对调后，便使旋转磁场改变旋转方向，也就 改变了三相电动机的转动方向。
6.2.1 开关
(1)开关—用来接通、断开和转换电路 。 ①按钮开关—由按钮帽、动触点、静触点和传动机构组成。 动作前就接通的触点称为常闭触点（动断触点），动作前就 断开的触点称为常开触点（动合触点） 。
6.3.3 顺序控制线路
1.动作顺序 在实际生产中，常常要求电动机顺序启动或顺序停止 ，
顺序控制一般有动作顺序控制和时间顺序控制两种情况。
有两台电动机M1和M2，启动时，M1启动后M2才能启 动；停止时，M2停止后M1才能停止，其控制线路图如图 所示。
6.3.3 顺序控制线路
2.时间顺序 两台电动机M1和M2，M1先启动，经过一定延时后M2方能 自行启动，M2启动后，M1立即停车，其控制电路图:
6.1.1 三相异步电动机的结构
一、电动机的结构 三相异步电动机 定子—机座、铁心和定子绕组
转子—转子铁心、转子绕组、风扇及转轴
图6-2 三相异步电动机的结构
1. 定子
定子铁心和转子铁心均是由互相绝缘 的薄硅钢片叠成的,表面冲有槽，如图 6－3所示，以放置三相定子绕组或放 置转子铜条 。
图6-3定子与转子铁心片
转差率s
s
n0 n0
n
100%
转子转速亦可由转差率求得
n (1 s)n0
异步电动机运行中: s (1 ~ 9)%
例1：一台三相异步电动机，其额定转速
n=975 r/min，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的 极对数和额定负载下的转差率。
解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转
速的关系可知：n0=1000 r/min , 即 p=3
额定转差率为
s n0 n 100% 1000 975 100% 2.5%
n0
1000
2. 三相异步电动机的工作原理
异步电动机的工作原理
类似于变压器的工作原理， 即电—磁—电的原理：异步 电动机三相定子通电旋转 磁场(转速为n0)转子绕组中 感应出电流（⊙表示） 电磁力F （左手定则）电 磁转矩T 电动机转子转动 (转速为n， n < n0) 。图6--11 为电动机的转动原理图。
绕线式—在转子铁心槽嵌入三相绕组且 联成星形，其首端与导电滑环相联，再 与电刷和附加电阻（启动和调速）相联。
鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较 鼠笼式：
结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改 变电动机的机械特性；适应于空载和轻载启动。
绕线式： 结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子
外加电阻可人为改变电动机的机械特性；适应于 重载启动。
6.2.4 交流接触器和中间继电器
1.交流接触器
图 6-23 交流接触器的图形及文字符号
6.2.4 交流接触器和中间继电器
2.中间继电器
电流继电器和电压继电器— 与接触器的结构和动作原理大致 相同，只是电磁系统小些，触点的种类和数量多些。
中间继电器——实质上是一种电压继电器，其特点是触点的 数量较多、容量较大，能起到中间放大作用（在触点数量和 容量上），可同时控制多个支路。在选用中间继电器时，主 要是考虑电压等级和触点（常开和常闭）数量。