电工技术基础-电动机

ωt
360°
A
A
A
×
·
Y×
·Z Y
× Z Y·
Z
× C
·BC · ·
BC
×B ×
X
(a) ωt = 0°
X
(b) ωt = 120°
X
(c) ωt = 240°
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结论： (1)在对称的三相绕组中通入三相电流，可 以产生在空间旋转的合成磁场。 (2)磁场旋转方向与电流相序一致。电流相 序为A-B-C时磁场顺时针方向旋转；电流相序 为A-C-B时磁场逆时针方向旋转。（见书）
转子转速n越接近同步转速 n 0 转差率S越小。当n=0(起动初始
瞬间）时，转差率S=1:当理想空载时，即转子转速与旋转磁场转
速相等 n n0 时，转差率 s 0 所以，转差率 s 的值在0－
1范围内即0<s<1。
异步电动机在额定负载下运行时的转差率约为1%~9%。
. 13
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例： 有一台 4 极感应电动机，电压频率为 50 Hz，
转速为 1440 r／min，试求这台感应电动机的转差率。 解：因为磁极对数p 2 ，所以同步转速为：
no
60 f1 p
60 50 2
1500 r/min
转差率为：
s no n 100% 1500 1440 100% 4%
n0
1500
. 14
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作业：229 7－4 7－5 7－6
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又因为产生电磁转矩的电流是电磁感应所产 生的，所以也称为感应电动机。
异步电动机同步转速和转子转速的差值与 同步转速之比称为转差率，用s表示，即：
s no n100% no
转差率表示了转子转速 n 与旋转磁场同步转速 n 0
之间相差. 的程度，是分析异步电动机的一个重要差
数
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电动机在正常运转时，其转速n总是稍低于 同步转速no，因而称为异步电动机。如果 n=no,转子导体与旋转磁场之间就没有相对 运动，转子导体不切割磁力线，就不会产生 感应电流，电磁转矩为零，转子因失去动力 而减速。待n<no时，转子导体与旋转磁场之 间又存在相对运动，产生电磁转矩。
. 11
3、 本章主要介绍三相异步电动机的结构、 转动原理。机械特性、运行控制方法及使用 方法
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7.1 三相异步电动机的结 构及转动原理
7.1.1 三相异步电动机的结构
三相异步电动机由定子和转子构成。定子和转 子都有铁心和绕组。定子的三相绕组为AX、 BY、CZ。转子分为鼠笼式和绕线式两种结构。 鼠笼式转子绕组有铜条和铸铝两种形式。绕线 式转子绕组的形式与定子绕组基本相同，3个 绕组的末端连接在一起构成星形连接，3个始 端连接在3个铜集电环上，起动变阻器和调速 变阻器通过电刷与集电环和转子绕组相连接。
忽略R1和X1上的压降，则：U1 E1
. 16 U 1E 14 .4f1 4 N 1 m
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2．转子电路分析
e2i2R 2(e2)i2R 2L 2d d2it +
E 2 I 2 R 2 ( E 2 ) I 2 R 2 j I 2 X 2 u－1
i1
e1 eσ 1
i2 e2 eσ 2
（3）同步转速：旋转磁场的转速称为同步转
速，用 n 0 表示
电流变化一周，合成磁场旋转一周。若三相
交流电的频率为 f1 50HZ 则合成磁场的同步转速为
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n0 f150rs
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工程上，转速的单位习惯采用 r min 这时同步转速为
n06f016 050 30r0 min0
此外，同步转速 n 0 的大小还与旋转磁场的磁极对数有关，上面
电工技术基础
主讲教师：侯涛
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第7章 电动机
学习要点
三相异步电动机的转动原理 三相异步电动机使用方法 三相异步电动机的运行和控制方法 三相异步电动机的机械特性 单相异步电动机的转动原理 直流电动机的转动原理 步进电动机的转动原理
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第7章 电动机
7.1 三相异步电动机的结构及转动原理
静止的转子与旋转磁场之 间有相对运动，在转子导体中 产生感应电动势，并在形成闭 合回路的转子导体中产生感应 电流，其方向用右手定则判定 。转子电流在旋转磁场中受到 磁场力F的作用，F的方向用左 手定则判定。电磁力在转轴上 形成电磁转矩。电磁转矩的方 向与旋转10 磁场的方向一致。
no
×
·F ·
× F ×n ·
转率子感应电动势频 f2p(n6 o0 n)non onp 6on 0s1f
E 2 4 .4 f 2 N 4 2 m 4 .4 s 1 N 4 2 f m s2 E 0
讨论的旋转磁场只有两个磁极，即只有一对N，S极，称为一对磁 极，用P=1表示。如果电动机的旋转磁场不只一对磁极，则为多 对磁极，如4极旋转磁场有两对N，S极，称为2对磁极，用P=2表 示。旋转磁场磁极对数增加时，同步转速将按比例减小，可以证 明
no
60 f1 p
r/min
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7.1.3 三相异步电动机的转动原理
7.2 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性
7.3 三相异步电动机的运行与控制
7.4 三相异步电动机的选择与使用
7.5 单相异步电动机
7.6 直流电动机
7.7 步进电动机
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3
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1、发电机：把机械能转换为电能的电机称为 发电机。 电动机：把电能转换为机械能的电机称为电 动机。 2、电动机的分类： 直流电动机：他励、并励、串励、复励 交流电动机：同步电动机和异步电动机
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7.2 三相异步电动机的 电磁转矩和机械特性
7.2.1 三相异步电动机的电路分析
1．定子电路分析
i1
i2
u1 i1R1 (e1) (e1)
i1R1
L1
d1i dt
N1
d dt
+ u1 －
e1 eσ 1
e2 eσ 2
U 1 I 1 R 1 ( E 1 ) ( E 1 ) I 1 R 1 j I 1 X 1 ( E 1 )
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7.1.2 旋转磁场的产生
把三相定子绕组接成星形接到对称 三相电源，定子绕组中便有对称三相电 流流过。
iA 2I p sin t iB 2I p sin(t 120) iC 2I p sin(t 120)
iA
A
ZX
iB C
Y
B
iC
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i O
iA
iB
iC
120° 240°