电机基础知识培训

对称三相绕组有的联接成星形、有的 联接成三角形
作用： 产生旋转磁场
WXH
出线端子
WXH
铭牌数据Βιβλιοθήκη 机座定子绕组WXH
WXH
WXH
WXH
构成：由铁心和绕组两部分构成
铁心也用硅钢片叠成，表面冲有槽， 装在转轴上，轴上加机械负载；因绕组 不同，可分为鼠笼式和绕线式两种。
作用：在旋转磁场作用下，产生感 应电动势或电流。
鼠笼式电动机构造简单、价格低 廉、工作可靠、使用方便
鼠笼式转子 转子
轴承
转轴
WXH
WXH
W绕XH 线式转子 绕组
铁心 WXH
转轴
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。
Z
Y A'
即：P=2
4. 旋转磁场的转速
旋转磁场的转速决定于磁场的极数，在一对极的
情况下，当电流交变一次时，磁场恰好在空间旋转了
一周。
I m iA iB iC
t
N0=60f（转/分）
A Y NZ
C
B
S
X
n0 60
Y AZ N
CS
B
X
A YNZ
C
B
S
X
旋转磁场具有两对极
Y'
时，当电流从ωt=0°到 C'
缺点：调速比较困难。不能实现无级调速，现在已 经有变频器。10KW以下的已经相当可靠。
调速要求高的场合用直流电机。电动玩具、录音机。
二、 三相异步电动机的构造
WXH
分为两个基本部分：
WXH
定子（固定部分）
转子（旋转部分）
转子
鼠笼式 绕线式
WXH
WXH
构成：由机座、铁心和定子绕组组成
机座是用铸铁或铸刚制成，铁心由 互相绝缘的硅钢片叠成，内圆周表面 冲有槽，用以放置对称三相绕组；
磁极旋转
WXH
e Blv
（右手定则）
导线切割磁力线产生感应电动势
WXH
闭合导线产生电流
通电导线在磁场中受力
l :导线长 B:磁感应强度 v:切割速度
f Bli
（左手定则）
N
n0 f n
ei
S
WXH
WXH
1. 线圈跟着磁铁转 →两者转动方向一致
2. 线圈比磁场转得慢
n n0
异步
旋转磁场
1. 旋转磁场的产生
WXH
WXH
直流发电机
直流电机 直流电动机
电
机
同步发电机（主要运行方式） 同步电机
同步电动机
交流电机
异步发电机 异步电机
异步电动机（主要运行方式）
本章所讲的异步电动机是交流电动机的一种。
异步电动机的优缺点：
WXH
WXH
优点：结构简单，工作可靠，维修方便，价格低 ，运行平稳，因此得到了广泛的应用[机 床、水泵]占全国电动机容量的85%以上。
B
S
X
iB iC t
合成磁场方
向：向下
t 0
同理分析，可得
Im
其它电流角度下
的磁场方向
n0 60
A
Y
Z
N
CS
B
X
t 60
iA iB iC t
n0
A
Y
Z
C
B
X
t 120
可见，当定子绕组中通入三相电流后，它 们共同产生的合成磁场是随着电流的交变而在 空间不断地旋转着，这就是旋转磁场。
2. 旋转磁场的转向 当通入定子绕组的三相电流的相序为A-B-C
n0
60 f p
(转/分）
极对数
每个电流周n 期 磁场转过的空间角度
同步转速 n0
( f 50Hz)
p 1
360
3000 (转/分）
p2
180
1500 (转/分）
p3
120
1000 (转/分）
5. 电动机转速和旋转磁场同步转速的关系
n 电动机转速:
电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，
但 n n0 异步电动机
三、三相异步电动机的工作原理
WXH
WXH
三相异步电动机是依靠定子旋转磁场和 转子电流之间的相互作用而工作的。而 且在正常工作时，转子的转速与定子旋 转磁场的转速必须保持一定的差异，故 统称为异步电动机。
异步电动机是怎样转起来了的呢？下面 我们就来分析它的运转原理。
WXH
WXH
2021年3月2日星期二
A
Z t 0
N• B
•
ωt=60°经历了60°时，磁 X' S
场在空间仅旋转了30°。比 B' • •
P=1时转速慢了一半，即： Z'
SX
N
C
Y A' A
N0=60f/2（转/分）
30
CS'
X' •
• ZN'
n0
NZ •
•X
SC
t 60
A'
所以，旋转磁场的转速n0决定于电流频率f1 和磁场的极对数P，可推出：
一、电动机的认识概述及分类 二、电动机的结构 三、电动机的工作原理 四、电动机铭牌数据 五、三相异步电机运行故障及维修
1.什么是电机 实现电能与机械能相互转换的设备称为电机。
2.电机的分类
发电机
机械能转换为电能的 旋转电机
按能量的转换电机分为：
电动机 电能转换为机械能的 旋转电机
根据电能的电流种类分为：
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
电动机的转动原理
在电动机定子绕组中通入三相对称交流电 流后，产生旋转磁场。
旋转磁场的磁力线切割转子导条，导条中 就感应出电动势。
在电动势的作用下，闭合的导条中就有电流， 该电流与旋转磁场相互作用，使转子导条受到电 磁力作用。由电磁力产生电磁转矩，转子就转动 起来。
此种接法下，绕组的始端之间相差120度空间角， 合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。
即：P=1
将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内，
绕组的始端之间相差60度空间角，形成的磁场则是两
对磁极。
A
Y'
Z'
iA
A
C'
N•
B
X A'
•
Z' X'
X' S
iC
C' Y' Y Z B'
C
•
B B'
•
N
SX
C
iB
时，旋转磁场的转向与这个顺序是一致的，可见 磁场的转向与定子绕组中的电流相序有关。
取决于三相电流的相序。
iA iB iC
iA iC iB
Im
Im
t
t
n0
n0
改变电机旋转方向的方法：换接其中两相
3. 旋转磁场的极数
旋转磁场的极数和三相绕组的安排有关
iA
iC C iB
A
ZX Y B
A
Y NZ
C
B
S
X
四、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 机座中心高（mm） 三相异步电动机
在三相异步电动机的定子铁心中放有三相对
称绕组，在该三相对称绕组中通入三相对称交流
电流，就可产生一“旋转磁场”代替演示实验中
的磁铁
iA Im sin t
iB Im sint 120 iC Im sint＋120
iA
iC C iB
A
ZX Y B
Y
参考方向：绕组始 端到末端的方向
C
iA Im
A
NZ