交流电动机优秀课件
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N
•W4
•
U4
S
V1
S
V3
U2
•N
W2•
W1
U3 V2
t 0
Im i i U i V i W
0
极对数 p 2
旋转磁场的磁极对数
t 与三相绕组的排列有关
4.旋转磁场的转速
p=1时
n0 60f1
i
(转/分） IImm
iU
工频：f150 Hz
0o
n0 300(转 0/分 ）
U1
N W2
V2 V1
W1 S
1.定子
铁心：由内周有槽 的硅钢片叠成。
U1 ----U2 三相绕组 V1 ----V2
W1---- W2
机座：铸钢或铸铁
鼠笼式
2.转子
绕线式
转子: 在旋转磁场作用下，产生 感应电动势或电流。
铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。
(1) 鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端部用 短路环形成一体。或铸铝 形成转子绕组。
p 1
W2
W1
S V1
U2
t 0
若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的始端
之间互差60°。
iU
U1
U2 U3 W4 U4
V4 U1
W3
W4
U4
V1
iW
iV
W3 V4 V2
W1 W2 V3
V1
V3
U2
W2
W1
U3 V2
iU
U1
U2 U3
W4 U4
iW
iV
W3 V4 V2 W1 W2 V3
V1
W3
V4 U1
s n0n0 n100%
转子转速亦可由转差率求得 n(1s)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
旋转的方向一致，但转子转速 n 不可能与旋转磁场
的转速相等， n n0
异步电动机
如果: n n0
转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切
割转子导条
转子中无电动势和转子电流
无转矩
因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与
旋转磁场的Baidu Nhomakorabea步转速之比称为转差率。
转差率s
首端流入，末端流出。 末端流入，首端流出。
(•)电流出
三相电流合成磁
i
Im
iU
iV
iW
场 的分布情况
o
t
n0
U1
V2 N
W2 W1
S V1
U2
600
60
U1 V2
N
W2
W1S
V1 U2
V2
S
W1
U1
W2
N
V1 U2
t 0
t 60
t 90
合成磁场方向向下 合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°
分析可知： 三相电流产生的合成磁场是一个旋转的磁场，
iW
V2
V1
结论： 任意调换两根
电源进线，则旋 转磁场反转。
0o
t
600
U1 A
S W2
V2 V1
W1 N
U2
t 0
n U1 A W2 0
S
V2
N
V1 W1
U2
t 60
3.旋转磁场的极对数P
iU
Im i iU
iV
iW
U1
o
t
W2 U2
iW W1 iV
V2
V1
U1
V2 N
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：
鼠笼转子
(2) 绕线式转子 同定子绕组一样，有三相，并且接成星形。
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。
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。
6. 2. 1 旋转磁 场
1.旋转磁场的产生 定子三相绕组通入
1. 转动原理 定子三相绕组通入三相交流电
U1 n 0
V2 vN W2
F
旋转磁场
n0
60f1 p
(转/分 ）W1 F
v V1
S
方向:顺时针
U2
切割转子导体
Blv
右手定则
感应电动势 E20
感应电流 I2 旋转磁场
Bli 电磁力F
左手定则
电磁转矩T
n
6. 2. 3 转差率
由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场
并且电流变化一个周期，旋转磁场在空间转过360°， 即电流变化一次，磁场旋转一转。
2.旋转磁场的旋转方向
任意调换两根电源进线
iU
IImm i iU iV iW
U1
0o
t
W2 U2
i V W1
iW
V2
V1
2.旋转磁场的旋转方向 取决于三相电流的相序
iU
U1
IImm i iU iV iW
W2 U2
i V W1
交流电动机
6.1 电机概述
电机的分类：
鼠绕 同步～ 笼 线
式式
控制
按 电机 功
能 分
动力
电机
电动机
交流电动机 （按工作原理分）异步～
三相～ 单相～
他励、并励电动机
直流电动机 串励、复励电动机
（按励磁方式分）
发电机 三相同步
控制电机
(信号转换)
伺服电动机(电信号→角位移)
步进电动机(电脉冲→步进角)
t60
n0
60f1 2
15
0(转 0 /分
）
可见: 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。
n0
60f1 p
(转/分)
极对数
每个电流周期
同步转速
磁场转过的空间角度 (f150 H)z
p 1
360
3000(转/分）
p2
180
1500(转/分）
p 3
120
1000(转/分）
p4
90
750(转/分）
6. 2. 2 电动机的转动原理
U2
t 0
U1
S W2
V2
V1
W1
N
U2
t 180
iV iW
t
U1
N W2
V2 V1
W1 S
U2
t 360
p=2时
W3
V4 U1
N
•W4
•
U4
S
V1
S
V3
U2
•
W2• N W1
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Im i i U
t 0
iV iW
0
t
30
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V4
W3 S
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•
U4
•
V3
N
•
U2
S
W1
W2 U3 V2
三相交流电(星形联接)
iU
U1
iU Imsinωt
iV Imsin ωt 120 iW Imsin ωt 120
Im i iU iV iW
W2 U2
o
i V2
W W1
t
V1
iV
Im i iU iV iW
o
()电流入
V2
t
U1 n 0
W2
W1
V1
规定 i 的参考方向首端指向末端：
U2
i : “+” i : “–”
额定转差率为
sn 0n10 % 0109 07 0 150 02% .5%
n 0
1000
6.4 三相异步电动机铭牌数据
1. 型号 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。 例如： Y 132 M－4 磁极数( 极对数 p = 2 ) 机座长度代号
自整角机(角位移，角速度的接收、
变换、传输)
感应同步器(转角位移→电压) ………..
使用电动机驱动生产机械可： （1）简化生产机械的结构 （2）提高生产效率和产品质量 （3）能实现自动控制 （4）实现远距离操纵
（1）基本结构 （2）工作原理 （3）机械特性 （4）起动、制动、反转、调速的基本原理
6.3 三相异步电动机的构造
•W4
•
U4
S
V1
S
V3
U2
•N
W2•
W1
U3 V2
t 0
Im i i U i V i W
0
极对数 p 2
旋转磁场的磁极对数
t 与三相绕组的排列有关
4.旋转磁场的转速
p=1时
n0 60f1
i
(转/分） IImm
iU
工频：f150 Hz
0o
n0 300(转 0/分 ）
U1
N W2
V2 V1
W1 S
1.定子
铁心：由内周有槽 的硅钢片叠成。
U1 ----U2 三相绕组 V1 ----V2
W1---- W2
机座：铸钢或铸铁
鼠笼式
2.转子
绕线式
转子: 在旋转磁场作用下，产生 感应电动势或电流。
铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。
(1) 鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条，端部用 短路环形成一体。或铸铝 形成转子绕组。
p 1
W2
W1
S V1
U2
t 0
若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的始端
之间互差60°。
iU
U1
U2 U3 W4 U4
V4 U1
W3
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V1
iW
iV
W3 V4 V2
W1 W2 V3
V1
V3
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W3 V4 V2 W1 W2 V3
V1
W3
V4 U1
s n0n0 n100%
转子转速亦可由转差率求得 n(1s)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
旋转的方向一致，但转子转速 n 不可能与旋转磁场
的转速相等， n n0
异步电动机
如果: n n0
转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切
割转子导条
转子中无电动势和转子电流
无转矩
因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与
旋转磁场的Baidu Nhomakorabea步转速之比称为转差率。
转差率s
首端流入，末端流出。 末端流入，首端流出。
(•)电流出
三相电流合成磁
i
Im
iU
iV
iW
场 的分布情况
o
t
n0
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t 0
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合成磁场方向向下 合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°
分析可知： 三相电流产生的合成磁场是一个旋转的磁场，
iW
V2
V1
结论： 任意调换两根
电源进线，则旋 转磁场反转。
0o
t
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U1 A
S W2
V2 V1
W1 N
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t 0
n U1 A W2 0
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3.旋转磁场的极对数P
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Im i iU
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U1
o
t
W2 U2
iW W1 iV
V2
V1
U1
V2 N
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：
鼠笼转子
(2) 绕线式转子 同定子绕组一样，有三相，并且接成星形。
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。
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。
6. 2. 1 旋转磁 场
1.旋转磁场的产生 定子三相绕组通入
1. 转动原理 定子三相绕组通入三相交流电
U1 n 0
V2 vN W2
F
旋转磁场
n0
60f1 p
(转/分 ）W1 F
v V1
S
方向:顺时针
U2
切割转子导体
Blv
右手定则
感应电动势 E20
感应电流 I2 旋转磁场
Bli 电磁力F
左手定则
电磁转矩T
n
6. 2. 3 转差率
由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场
并且电流变化一个周期，旋转磁场在空间转过360°， 即电流变化一次，磁场旋转一转。
2.旋转磁场的旋转方向
任意调换两根电源进线
iU
IImm i iU iV iW
U1
0o
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2.旋转磁场的旋转方向 取决于三相电流的相序
iU
U1
IImm i iU iV iW
W2 U2
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交流电动机
6.1 电机概述
电机的分类：
鼠绕 同步～ 笼 线
式式
控制
按 电机 功
能 分
动力
电机
电动机
交流电动机 （按工作原理分）异步～
三相～ 单相～
他励、并励电动机
直流电动机 串励、复励电动机
（按励磁方式分）
发电机 三相同步
控制电机
(信号转换)
伺服电动机(电信号→角位移)
步进电动机(电脉冲→步进角)
t60
n0
60f1 2
15
0(转 0 /分
）
可见: 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。
n0
60f1 p
(转/分)
极对数
每个电流周期
同步转速
磁场转过的空间角度 (f150 H)z
p 1
360
3000(转/分）
p2
180
1500(转/分）
p 3
120
1000(转/分）
p4
90
750(转/分）
6. 2. 2 电动机的转动原理
U2
t 0
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S W2
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W2 U3 V2
三相交流电(星形联接)
iU
U1
iU Imsinωt
iV Imsin ωt 120 iW Imsin ωt 120
Im i iU iV iW
W2 U2
o
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W W1
t
V1
iV
Im i iU iV iW
o
()电流入
V2
t
U1 n 0
W2
W1
V1
规定 i 的参考方向首端指向末端：
U2
i : “+” i : “–”
额定转差率为
sn 0n10 % 0109 07 0 150 02% .5%
n 0
1000
6.4 三相异步电动机铭牌数据
1. 型号 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。 例如： Y 132 M－4 磁极数( 极对数 p = 2 ) 机座长度代号
自整角机(角位移，角速度的接收、
变换、传输)
感应同步器(转角位移→电压) ………..
使用电动机驱动生产机械可： （1）简化生产机械的结构 （2）提高生产效率和产品质量 （3）能实现自动控制 （4）实现远距离操纵
（1）基本结构 （2）工作原理 （3）机械特性 （4）起动、制动、反转、调速的基本原理
6.3 三相异步电动机的构造