最新三相异步电动机课件

左手定则
电磁力F
电磁转矩M
n
3. 2. 3 转差率
由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场
旋转的方向一致，但转子转速 n 不可能达到与旋转
磁场的转速相等，即
如果: n n0 n n0
异步电动机
转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切
割转子导条 无转子电动势和转子电流
无转矩
因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。
分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场
即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°
2.旋转磁场的旋转方向 取决于三相电流的相序
任意调换两根电源进线 (电路如图)
IImm i iA iB iC
iA
A
0o
M
YX
iB B
Z C
AA
SY
iC
Z
结论： 任意调换两根 电源进线，则旋转 磁场反转。
C
BN
旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与
旋转磁场的同步转速之比称为转差率。
转差率s
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。
感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关
旋转磁场与定子导体间的相对速度为 n0 ，所以
f1
pn0 60
f 1= 电源频率 f
3. 3. 2 转子电路
1. 转子感应电势频率 f 2 ∵定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，而转子 导体与旋转磁场间的相对速度随转子的转速不同而 变化 旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度不同
o
()电流入 Y
tC
A n0
Z
规定 i : “+” i : “–”
首端流入，尾端流出。 尾端流入，首端流出。
B X (•)电流出
三相电流合成磁
i
Im
iA
iB
iC
场 的分布情况
o
M
n0
A
YN
Z
C
SB
X
t 0合成磁场方向向下YCS600
60
A
NZ
Y
S
C
A
Z
N
X
B
B X
t 60
t 90
合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°
A
Y A
X A'
C
Z'
Z' X'
X
B
iC
C' Y' Y
Z B'
C
B
iB
B
X
Z
C
A Y
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C
C' Z
Y' B'
Y
B
iB
Im i iA iB iC
0
t
C
Y A
N
•Z
•
X
S
B
S
B
X
•
Z • N C
A Y
t 0
极对数 p 2
旋转磁场的磁极对数 与三相绕组的排列有关
4.旋转磁场的转速
集电环
三相绕线型异步电动机示意图
转子三相绕组接成 Y 形
短接或 外接对称电阻等
三相异步电动机的外形
笼型异步电动机
※ 部分额定值：
UN 400 V ~ 690 V fN 50 / 60 Hz PN 200 kW ~ 2 300 kW 2p 2 ~ 8
※ 部分额定值： UN 690 V，2 kV ~ 11 kV fN 50 / 60 Hz PN 200 kW ~ 3 000 kW 2p 2 ~ 12
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。
3. 2. 2 电动机的转动原理
1. 转动原理 定子三相绕组通入三相交流电
vA n0
Y NZ
F
旋转磁场
n0
60f1 p
(转/分 ）C
F
S
B
方向:顺时针
X
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
旋转磁场的转速取决于磁场的极对数
p=1时
n0 60f1
i
(转/分） IImm
iA
iB
iC
工频：f150 Hz
0o
M
n0 300(转 0/分 ）
A
NZ
Y B
CS
X
A
SZ
Y
B
C
N
X
A
NZ
Y B
CS
X
p=2时
C
Y A
N
•Z
•
X
B
S
S
B
X
•
Z • N C
A Y
Im i iA
t 0
iB iC
0
t
30 Y
C
S
三相异步电动机课件
3.1 三相异步电动机的构造
1.定子
铁心：由内周有槽 的硅钢片叠成。
A ----X 三相绕组 B ----Y
C---- Z
机座：铸钢或铸铁
定子铁心的硅钢片
定子铁心
定子绕组 对称三相绕组。
定子接线盒
U1 V1 W1
U1 V1 W1 W2 U2 V2
U2 V2 W2
3~
星
形
U1
V1 W1
W2
U2
V2
(Y) 联 结
3~
U1
V1
W2
U2
三
角
W1
形 (△)
联 V2 结
2. 转子
转子铁心、 转子绕组、 转轴、 风扇等。
转子绕组 绕线型：对称三相绕组。 笼 型：对称多相绕组。
转子铁心的硅钢片
笼型异步电动机的转子
导条
风扇
端环
笼型异步电动机的转子
铸铝转子
绕线型异步电动机的转子
绕线型异步电动机的转子
X
t 0
AA Y
S
Z
NC
B
X
t 60
3.旋转磁场的极对数P
iA
A
IImm i iA iB iC
0o
ZX
M
iC C
Y B
iB
A
YN
当三相定子绕组按
Z
图示排列时，产生一对 磁极的旋转磁场，即：
C
SB
X
p 1
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°，将形成两对磁极的旋转磁场。
iA
三相绕线型异步电动机的结构
3.2 三相异步电动机的转动原理
3. 2. 1 旋转磁场
1.旋转磁场的产生
iA Im s int
定子三相绕组通入三 iB Im sint 120
相交流电(星形联接)
iA
iC Im sint 120
A ZX
Im i iA iB iC
iC C
Y
o
B
t
iB
Im i iA iB iC
A
N
Z •B
n0
X
•
•
B
•N
Z
X
S
C
A Y
t60
n0
60f1 2
1
50(转 0 /分
）
旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系
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）
E1 、E2 频率相同，都等 于电源频率。
U1
4.44f N1
i1
i2
+ u1
－
－
e1
e－+1
+
+
－e2
e+ 2
－
f1 f2
异步电动机每相电路
3. 3. 1 定子电路
1.旋转磁场的磁通
异步电动机：旋转磁场切割导体 e，
每极磁通
U1 E1= 4.44 f 1N1
U1
4.44f1N1
ΦU1
2.定子感应电势的频率 f1
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
sn 0n10 % 0109 07 0 150 02% .5%
n 0
1000
3.3 三相异步电动机的电磁转矩
三相异步电动机的电
磁关系与变压器类似。
变压器： 变化 e
U1 E1= 4.44 f N1 E2= 4.44 f N2