三相异步电动机工作原理复习过程

60 f
n
1
p
p ——磁极对数 f ——电流频率
f = 50 Hz 时：
p
1 2 34 5 6
n0/(r/min) 3 000 1 500 1 000 750 600 500
二、三相异步电动机的工作原理
• 当定子接通三相电源后，即在定、转子之间 的气隙内建立了一同步速为n1的旋转磁场。磁 场旋转时将切割转子导体，根据电磁感应定 律可知，在转子导体中将产生感应电势，其 方向可由右手定则确定。磁场逆时针方向旋 转，导体相对磁极为顺时针方向切断磁力线 。转子上半边导体感应电势的方向为流进， 用×表示；下半边导体感应电势的方向为流 出，用⊙表示。
绕组按一定规律绕制，产生的旋转磁场可相应达到1对、2对 》、3对等多对 磁极。
U1
V2
W2
W1
V1
U2 每相绕组由 一个线圈组成
U1 V1 W1
U2 V2 W2 U3 V3 W3
V4 W3
U4 V4 W4
U4
每相绕组由两个
线圈串联组成 V3
U1 W4 V1
U2
W1
W2
U3
V2
三相异步电动机的工作原理
2.旋转磁场 一种极性和大小不变，且以一定转速旋转的磁场。
二、 三相异步电动机的工作原理
异步电动机原理模型
人为 转动
n0
f
n
感应电 流受力 而旋转
N
i e
S
磁铁
闭合 线圈
感生 电流
旋转磁场产生的条件
从理论分析和实践证明，在对称三相绕 组中流过对称三相交流电时会产生这种 旋转磁场。
二、三相异步电动机的旋转磁场的产生
→旋转磁场转 50 圈
i 每分钟变化 (50×60) 周 →旋转磁场转 3000 圈
n1= 3000 = 60 f1 (r / min)
旋转磁场的旋转速度称为同步转速．
同步转速 n1 的大小怎样改变？
三相异步电动机的工作原理
当三相对称电流通入三相对称绕组，必然会产生一个大小不变，且在空间 以一定的转速不断旋转的旋转磁场。
V4
U1
×
W3 × N
W4 V1
U4 S
V3
S U2
N
× × W1
W2
U3
V2
t = 0O 时
i1 = 0，i2＜ 0， i3 ＞0
磁极对数 p
p= 2 电流变化一周 →旋转磁场转半圈
n1 = 1 500
=
60 f1 2
当磁极对数 p = 3 时
n1 =
1
000
=
60 f1 3
结论
旋转磁场的转速 n1 取决于电流频率 f 和磁极对数 p。
电机的概述
• 电机的定义
电机是一种能实现电能和机械能相互转换的电气装置，是电动 机和发电机等的统称。 做为电源，将机械能转换为电能的电机称为发电机； 将电能转换为另一种形式电能的电机，包括变压器、变流机变
频机、移相器等； 在电气机械系统中起调节、放大和控制作用的称为控制电机。
• 电机的重要性
–拖动生产机械，将电能转换为机械能的电机称为电动机； 电机是与电能的生产、传输、分配、使用有着密切关系的电磁
对称三相绕组
• 三相对称绕组就是三个外形、尺寸、匝数都完全相同、首端 彼此互隔120º、对称地放置到定子槽内的三个独立的绕组， 如图所示。
(•)电流出 Y
•
C ()电流入
•A n1
Z
•
B
X
iiAA iiCC C iBiB
A
ZX Y B
二、三相异步电动机的旋转磁场的产生
1.对称三相绕组
3个外型、尺寸、匝数都完全相同、首端彼此互隔 120°、对称地放置到定子槽内的3个独立的绕组。
2。对称三相电流
• 由电网提供的三相电压是对称三相电压，由于 对称三相绕组组成的三相负载是对称三相负载 ，每相负载的复阻抗都相等，所以，流过三相 绕组的电流也必定是对称三相电流。
旋转磁场的产生
• 选定ωt=0º 、120º、240º、 360º四个特定瞬间考
察三相电流产生的合成磁效应，说明旋转磁场的 产生
U2
O
t
t = 0O 时
i1 = 0，i2＜ 0， i3 ＞0
三相异步电动机的工作原理
U1
V2
N
W2 V2
U1 W2
W1
S
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V1
U2
t = 0O 时
i1 = 0，i2＜ 0， i3＞0
W1
V1
U2
t = 120O 时
i1＞0，i2 = 0，i3＜ 0
三相异步电动机的工作原理
U1
U1
V2
W2 V2
•并规定：电流为正值时，从每相线圈的首端入、 末端出；电流为负值时，从末端入、首端出。用符 号⊙表示电流流出，用×表示电流流入。
U1
V2 ×
N
U ← i1 = Imsin t
W2
V← W←
i2 i3
= =
Imsin( t－120O) Imsin( t＋120O)
×S
W1
i1
V1 Im
i1
i2 i3
s n1 n n1
电动机 转速
Y
旋转磁 场转速
A n1 Z
n
C
B
X
转差率
s n1 n n1
N
W2
W1
V1
U2
t = 240O 时
i1＜ 0，i2＞0，i3 = 0
W1
S
V1
U2
t = 360O 时
i1= 0，i2＜ 0，i3＞0
2. 旋转磁场的方向
旋转磁场的转向 U (i1) →V(i2) →W(i3)
※ 由超前相转向滞后相。 ※ 由通入绕组中的电流的相序决定的。
怎样改变 n0 的方向 ? V(i1) → U(i2) →W(i3)
机械。应用非常广泛 学习电机的相关基本理论和分析方法具有重要意义。
交流电动机感性认识
一、三相异步电动机基本结构
右图是一台三相笼型感应电动机的外形 图。
下面是它主要部件的拆分图。
图6.1.7 铜条笼型绕组 图6.1.8 铸铝笼型转子
第二章 三相异步电动机
第二节 三相异步电动机的原理
一、旋转磁场 1.演示实验 旋转磁场→ 感应电动势→电流→ 电磁转矩 转子转动的方向与磁极旋转方向是相同。
因转子绕组是闭合的，导体中有电流，电流方向与电势相同。载 流导体在磁场中要受到电磁力，其方向由左手定则确定。这样， 在转子导条上形成一个逆时针方向的电磁转矩。于是转子就跟着 旋转磁场逆时针方向转动。 》
5、转差率（异步原理）
旋转磁场的转速与转子（电动机）的转速之差称为转
差，转差与旋转磁场的转速之比称为转差率，用s表示，即
旋转磁场的旋转方向决定于通入定子绕组中的三相交流电源的相 序，且与三相交流电源的相序Ｕ，Ｖ，Ｗ的方向一致．只要任意 调换电动机两相绕组所接交流电源的相序，旋转磁场即反转．因 此要改变电动机的转向，只要改变旋转磁场的转向即可．
三相异步电动机的工作原理
３. 旋转磁场的转速
i 变化一周
→旋转磁场转一圈
i 每秒钟变化 50 周