电工技术基础(第4版) (5)[66页]

但转子绕组与定子绕组相同，也是采用漆包线绕制成对称三相
绕组，嵌放到转子铁芯中。绕线式转子三相绕组必须连接成星
形，三个向外的引出端子ຫໍສະໝຸດ 固定在转轴上的三个相互绝缘的铜环相接，如下图所示：
转轴 转子铁芯 电刷
电刷与滑环紧 压，并通过输 电线与变阻器 相联。
Y接三相转子绕组分别 固定在转轴 与三个铜滑环相联。 上的三个铜
第5单元 异步电动机及其控制技术
异步电动机可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、 调速电动机。
第5单元 异步电动机及其控制技术
其中低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、 力矩电动机等。
第5单元 异步电动机及其控制技术
按电源类型的不同电 动机可分为哪几类？ 按工作原理的不同， 电动机又可分为哪几 类？
其中感应电动机可分为三相异步电动机、单相异步电 动机和罩极异步电动机。
第5单元 异步电动机及其控制技术
交流换向器电动机分为单相串励电动机、交直流两 用电动机和推斥电动机。
第5单元 异步电动机及其控制技术
异步电动机可分为电容启动式电动机、电容运转式电 动机、电容启动运转式电动机和分相式电动机。
第5单元 异步电动机及其控制技术
第5单元 异步电动机及其控制技术
i
0
ωt
ωt =240°
电流随时间继续变化，经 历了120°电角的同时，电动 机的气隙磁场在空间的位置 也顺时针旋转了120°。
A Z
N
Y
×
C
S
B
×
×X
ωt =240°时电流和磁场情况
第5单元 异步电动机及其控制技术
i
A×
N
×
Z n0
Y
0
ωt
×
B
CS
ωt =360°
第5单元 异步电动机及其控制技术
5.1 电动机概述
5.1.1 电动机的发展概况
法拉第从著名的奥斯特实验得到启发：假如磁铁固定，线圈 就可能会运动。根据这种设想，他成功地发明了一种简单装 置。在装置内，只要有电流通过线圈，线圈就会在磁场中不 停地转动，这就是世界上第一台电动机。
第5单元 异步电动机及其控制技术
第5单元 异步电动机及其控制技术
电动机自19世纪发明以来，已经经历了一个多世纪， 由电动机为主体的电力拖动已渗透到人类活动的各个 领域，为社会的发展作出了不可磨灭的贡献。
第5单元 异步电动机及其控制技术
5.1.3 异步电动机的分类
交流异步电动机可分为感应电动机和交流换向电动机。
第5单元 异步电动机及其控制技术
电动机的主要 作用是什么？
目前电机发展的 趋势如何？
第5单元 异步电动机及其控制技术
5.2 三相异步电动机的结构和工作原理
三相异步电动机具有结构简单、制造成本低廉、使 用和维修方便、运行可靠且效率高等优点，被广泛 应用于工农业生产中的各种机床、水泵、通风机、 锻压和铸造机械、传送带、起重机及家用电器、实 验设备中。
实际三相电动机 的旋转磁场是如 何产生的呢？
电流入
A×
Z
×
Y
在电动机的对称三相定子绕
组中通入对称三相交流电；
B
×
iA Im sin(t 30)
C
iB Im sint 90 电流出
X
i iC Im sint 150
ωt =0时电流和磁场情况
A、C两相电流t=0时为正，
0
ωt 因此首端流入、尾端流出。 B相电流t=0时为负，尾端流
第5单元 异步电动机及其控制技术
5.2.1 三相异步电动机的结构与组成
异步电动机主要由定子和转子两大部分构成
第5单元 异步电动机及其控制技术
定子主要由机座、定子铁芯和定子绕组构成
第5单元 异步电动机及其控制技术
转子由转子铁芯、转子绕组和转轴三部分组成
第5单元 异步电动机及其控制技术
绕线式异步电动机的转子结构中，转子铁芯与鼠笼式相类似，
电工技术基础（微课版）
5.1 电动机概述 5.2 三相异步电动机的结构与工作原理 5.3 异步电动机的电磁转矩和机械特性 5.4 三相异步电动机的控制技术 5.5 三相异步电动机的选择
第5单元 异步电动机及其控制技术
利用电磁原理实现电能与机械能相互转换的机械装置， 称为电机。从能量转换的角度来看，电动机是把电能转 换为机械能的一种动力机械。根据用电性质的不同，电 动机可分为直流电动机和交流电动机。交流电机主要包 括异步电机和同步电机两大类；两类电机在结构上既具 有共同之处，又各有其自身特点。共同之处在于定子铁 心和绕组，不同之处在于转子结构和绕组。由于工农业 生产和日常生活中通常使用的是交流电，因此交流电动 机得到了极其广泛的应用。其中异步电动机的应用最为 广泛，厂矿企业，交通工具，娱乐，科研，农业生产， 日常生活都离不开异步电动机。
滑环。
变阻器
显然，三相绕线 式异步机的转子 绕组是闭合的。
由于绕线式异步电动机的能采用转子绕组串电阻起动和调 速，因此起动性能和调速性能均比鼠笼式异步机优越。
第5单元 异步电动机及其控制技术
5.2.2 三相异步电动机的工作原理
三相异步电动机若要转运起 来，首先要解决的问题就是 旋转磁场。
第5单元 异步电动机及其控制技术
异步电动机可分为驱动用电动机和控制用电动机。其 中驱动用电动机中分有电动工具用电动机、家电用电 动机及其他通用小型机械设备用电动机。
第5单元 异步电动机及其控制技术
控制用电动机则可分为步进电动机和伺服电动机等。
第5单元 异步电动机及其控制技术 异步电动机可分为鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机。
入、首端流出。
相邻线圈电流流向一致，在气隙中生成合成磁场，方向为：
第5单元 异步电动机及其控制技术
i
0
ωt
ωt =120°
显然，电流随时间变化 120°电角，电动机的气隙 磁场在空间的位置也随之 旋转了120°。
A× Z
×
Y B
×
C X
ωt =120°时电流和磁场情况
观察电流波形图及电机示意图可看出，合成磁场的转向取 决于三相电流的顺序，A→B→C正序时气隙磁场顺时针旋转。
虽然装置简陋，但它却是所有电动机的祖先
第5单元 异步电动机及其控制技术
19世纪末至20世纪初，是电动机工业的初期发展时期
第5单元 异步电动机及其控制技术
20世纪初则是电动机工业的近代发展阶段
第5单元 异步电动机及其控制技术 5.1.2 电动机的发展趋势
21世纪，社会的发展对电动机提出了更高的要求
X
电流随时间变化一周，电动 机的气隙磁场在空间的位置也
顺时针旋转了360°。