三相异步电动机的结构和工作原理教案

→ 旋转磁场转一圈 → 旋转磁场转 50 圈
→ 旋转磁场转 3000 圈
→ 旋转磁场转半圈 → 旋转磁场转 25 圈
→ 旋转磁场转 1500 圈
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p 为任意值时：
三相异步电动机的同步转速
n 0
60 f p
( r / min）
f = 50 Hz 时，不同极对数时的同步转速如下:
同步转速
p
1
2Fra Baidu bibliotek
3
4
5
8
（3）转差（率）S 的概念：
转 差：旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。 转差率：转差与n0的比值。
即：
s n0 n n0
或 s n0n0 n100%
异步电动机运行中:
s1~9%
电动机起动瞬间: 2020/12/3
n0, s1（转差率最大） 9
二、三相异步电动机的基本工作原理 1. 旋转磁场
电磁力→电磁转矩 T T 与 n0 同方向。
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N
S 工作原理示意图
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（2）电动机转速n和旋转磁场同步转速n0的关系
电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，
但
异步电动机
n n0
提示：如果
n n0
转子与旋转磁场间没有相对运动
无转子电动势（转子导体不切割磁力线）
无转子电流
无转距
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6
n0/(r/min)
3000
1500
1000
750
600
500
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（3）旋转磁场的转向
旋转方向：取决于三相电流的相序。
i1
i2
i3
Im
L1
i1
O
t
L2
i3
W1
L3 i2
U1
V2
W2
U1
W2 U2 V2 V1
W1
V1
U2
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20
i1
i2
i3
Im
O
t
L1
i1
U1
W2 U2
A
B
C
电源
A
B
C
正转
M 3~
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反转
M 3~
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三、三相异步电动机的铭牌数据
型号 电压 转速
Y132S－6 380 V 960r/min
三相异步电动机 功 率 3 kW 电 流 7.2 A 功率因数 0.76
频 率 50Hz 联 结Y 绝缘等级 B
1.型号 Y132S－6
2p = 6
→n0 = 1 000 r/min
2. 额定功率 PN PN = 3 kW
Y系列异步机机座中心高度机座长度代号磁极数 →转子轴上输出的机械功率
3. 额定电压 UN UN = 380 V
→定子三相绕组应施加的线电压
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型号 电压 转速
三相异步电动机
Y132S－6 功 率 3 kW
380 V
即 p=1
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i1
U1
i3 W1
i2
W2 U2 V2
V1
U1
V2
W2
W1
V1
U2 15
以 Y 型接法为例，将每相绕组都改用两个线圈串 联组成。
按下图放入定子 槽内。
形成的磁场则是两对磁极。 即 p=2
i1
U1
U3 U2
U4 V4
W2
W4
V3
i3
W1
W3
V2
V1
i2
三相绕组
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三相异步电动机的结构和工作原 理教案
一、三相异步电动机的结构
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2
右图是一台三相鼠笼型异步电动机的外形图。 下面是它主要部件的拆分图。
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3
鼠笼型异步电动机
绕线型异步电动机
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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。
（1）旋转磁场的产生 旋转磁场由三相电流通过三相对称绕组产生。
对称：
三相对称负载 空间对称分布
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转子：在旋转磁场作用 下，产生感应电 动势或电流。
三相定子绕组： 产生旋转磁场
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定子绕组 （三相）
定子
U1
V2
W2
W1 转子
V1 U2
机座 11
异步电动机中，旋转磁场代替了旋转磁极
(•)电流出 V2
W1
n U1
0
W2
V1 U2
i I sin t
U1
m
i I sin t 120
V1
m
i I sin t 240
W1
m
iU iV iW
Im
t
2020/1(2)/电3 流入
12
三相对称绕组通入三相对称电流就形成旋转磁场
iU iV
Im
iW
t
n0
V2
60
U1 W2
N
W1 S
V1
绕线式： 结构复杂、价格较贵、维护工作量；转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。
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异步电动机的外部接线
三相笼式异步电动机的部件图
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二、三相异步电动机的基本工作原理 转动原理：
（1）电磁转矩的产生 ▲ 用右手定则判断转子绕组中感应电流的方 向
▲ 用左手定则判断转子绕组受到的电磁力的 方向
L2
i2
W1
L3 i3
V2 V1
任意对调两根电源进线，磁场反转。 2020/12/3
U1
V2
W2
W1
V1
U2
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旋转方向：取决于三相电流的相序
iU iV iW
Im
Im
t
iU iW iV
t
n0
改变电机的旋转方向：换接其中两相 2020/12/3
n0
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方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现反转
电源
V4 W3 U4
U1 W4 V1
U2
V3
W1
W2
U3
V2
四极旋转磁场 16
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p = 1 时： 电流变化一周 电流每秒钟变化 50 周 电流每分钟变化 (50×60) 周
p = 2 时： 电流变化一周 电流每秒钟变化 50 周 电流每分钟变化 (25×60) 周
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型号 电压 转速
三相异步电动机
Y132S－6 功 率 3 kW
380 V
电 流 7.2 A
960r/min 功率因数 0.76
频 率 50Hz 联 结Y 绝缘等级 B
7. 额定功率因数cosN
额定负载时一般为0.7-0.9，空载时功率因数很低约为0.2-0.3。额定负载时，功率因数最大。 实用中应选择合适容量的电机，防止“大马”拉“小车”的现象。
电 流 7.2 A
960r/min 功率因数 0.76
频 率 50Hz 联 结Y 绝缘等级 B
4. 额定电流 IN IN = 7.2A
→定子三相绕组的额定线电流
5. 联结方式 通常三相异步电动机3kW以下者，联结成星形，4kW以上者，联结成三角形。
6. 额定转速nN 电机在额定电压、额定负载下运行时的转子转速。
U2
t 6 0 2020/12/3
n0 A
V2
W2
n0
V2
U1 W2
W1
V1
U2
t120
W1
V1
U2
t 1813 0
二极旋转磁场
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（2）旋转磁场的转速
旋转磁场转速 n0 — 同步转速 如何改变旋转磁场的转速？
▲ 极对数（p）的概念：
以 Y 型接法为例，当每相 绕组只有一个线圈时，按右图放入定子槽内，合成的旋转磁场 只有一对磁极，则极对数为 1。
8. 绝缘等级
指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分 为A、E、B、F、H五级，A级最低(105ºC)，H级最高(180ºC)。
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谢谢观赏！
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