三相异步电动机的基础知识-OPL
《三相异步电动机》PPT课件优选全文
t
()电流入
2024年10月8日星期二
8
三相对称绕组通入三相对称电流就形成
旋转磁场。
2024年10月8日星期二
wt 0
9
2024年10月8日星期二
10
旋转磁场的转速大小
一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。则 同步转速（旋转磁场的速度）为：
I m iA iB iC
t
A YN Z
CS
B
2024年10月8日星期二X
16
电动机转速和旋转磁场同步转速的关系
2024年10月8日星期二
17
转差率 (s) 的概念：
转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：
2024年10月8日星期二
18
旋转磁场的旋转方向
旋转方向：取决于三相电流的相序。
iA iB iC
iA iC
Im
Im
t
iB t
n0
n0
改变电机的旋转方向：换接其中两相
转子：在旋转磁场作用下， 产生感应电动势或 电流。 线绕式
定子绕组 （三相）
A
Y
定子
Z
C
B
鼠笼式
转子
X
2024年10月8日星期二
鼠笼转子
机座
3
三相定子绕组：产生旋转磁场。 组成：定子铁心、定子绕组和机座。
2024年10月8日星期二
4
转子：在旋转磁场作用下，产生 感应电动势或电流。
组成：转子铁心、转子绕组和转轴。
u1
e1
e 1
产生的感应电动
i2
e2
e 2 R2
势。
转、定子电路
2024年10月8日星期二
三相异步电动机的基本工作原理和结构
三相异步电动机的基本工作原理和结构三相异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各个领域。
它的基本工作原理和结构对于了解电动机的工作原理和性能具有重要意义。
一、基本工作原理三相异步电动机的基本工作原理是利用电磁感应和电磁力相互作用的原理。
它由定子和转子两部分组成。
1. 定子：定子由三个相位相隔120度的绕组组成，每个绕组被连接到一个相位的交流电源上。
当交流电源通电时，定子的绕组中会产生交变电磁场。
2. 转子：转子由导体材料制成，通常是铜或铝。
转子内部的导体形成了一组绕组，称为转子绕组。
转子绕组与定子绕组之间存在磁场的相互作用。
当交流电源通电后，定子绕组中的交变电磁场会感应出转子绕组中的电流。
由于定子绕组和转子绕组之间存在磁场的相互作用，转子绕组中的电流会产生电磁力，使转子开始旋转。
由于定子绕组中的电流是交变的，所以转子会不断地受到电磁力的作用，从而保持旋转。
二、结构特点三相异步电动机的结构特点主要包括定子、转子和机壳三部分。
1. 定子：定子通常由一组三相绕组和铁芯组成。
绕组通过固定在定子槽中的方法固定在铁芯上。
绕组的数量和连接方式与电机的功率和转速有关。
2. 转子：转子一般由铁芯和绕组组成。
转子绕组通常是通过槽和导条的形式固定在铁芯上。
转子绕组的数量和连接方式也与电机的功率和转速有关。
3. 机壳：机壳是电机的外壳，通常由铸铁或铝合金制成。
机壳的作用是保护电机内部的部件，同时起到散热和隔离的作用。
三、工作特性三相异步电动机具有一些特殊的工作特性。
1. 转速：三相异步电动机的转速与电源的频率和极数有关。
当电源频率恒定时，电动机的转速与极数成反比。
这意味着可以通过改变电源频率或改变电动机的极数来实现不同的转速要求。
2. 启动特性：三相异步电动机的启动通常需要较大的起动电流。
为了降低启动时的电流冲击，通常采用起动装置，如星角启动器或自耦变压器。
3. 转矩特性：三相异步电动机的转矩与电动机的电流成正比，并且与电动机的功率因数有关。
三相异步电动机基础知识培训PPT课件
电磁相互作用 此电流又与旋转磁场相互作用产生电 产生电磁力： 磁转矩，使转子跟随旋转磁场同向转动
旋转磁场的转速（同步转速）
n1
60 f1 P
f1=交流电频率 P是磁极对数
旋转磁场的旋转方向
旋转磁场按顺时针方向旋转，定子绕组中 电流的相序也按顺时针方向U—V—W排列 。可见旋转磁场的转向是由通入定子绕组 的三相电源的相序决定的。如果改变三相 电源的相序，把任意两相对调，旋转磁场 的方向也就随之改变。
外接电阻不但可控制起动 电流，在正常运行时也能 小范围调整电机带负荷时 的转速。
左图是一个铜制的鼠笼，由多 根铜条与两个铜端环组成，铜 条与铜端环有良好的电连接。 把鼠笼放在有旋转磁场的定子 铁芯中间，在定子芯绕组通上 三相交流电产生旋转磁场，会 看到鼠笼会跟着旋转磁场旋转 。因为磁场旋转时，鼠笼的铜 条切割磁力线产生电流，而有 电流的铜条又受到磁力的作用 ，于是鼠笼便旋转起来。
绝缘材料耐热性能等级
外壳防护等级
外壳防护主要是防止人体触电或接近壳内带电部分或转动 部分、防止固体异物进入和防止由于进水、油等而引起有 害影响，符合GB4942及IEC34-5规定。防护形式的代号 及含义如下表。
代号 IP
含义
国际 防 护 形式
第一位数 字
含义
2
防大于12mm固体(如 手指等)
旋转磁场转速与转 子转速相同吗？
转子转速总是低于同步转速，这就是 “异步”的由来。
(三）转差率
在电动机起动瞬间，n=0，s=1，转差率最大； 稳定运行以后，电机的转速比较接近同步转速，此
时s≈0; 额定转差率sN约为0.01～0.08； 异步电动机的转差率范围为0＜s≤1。
异步电机转速公式n=60f(1-s)/p [例] 一台工频四极三相异步电动机，若转
OPL 简要介绍
□问题实例（Q） 制作日期 制作人 王波
□改善实例（P） 管理编号：04-179
2005、1、8
科长
确认
王军
OK
1、三相异步电动机都具有正反转的特性 2、电机没有转向标识，接通电源时转向不好判断 3、贴好标识。方便操做。
改善后
实施日期 学员签员
改善前
2005、1、9
何贵标 边兆强
授课者签名
马贺军
陈华
授课者签名 张杰 鲍士强
李宝明 王连和 刘国际
孙选平 褚世忠
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天津顶益厂务处OPL单点教育课程
课程分类
□基础知识
主题
3#小天鹅空压机固定螺栓
□问题实例（Q） 制作日期 制作人 董惠程
□改善实例（P） 管理编号：04-039
2004.06.23
科长
确认者
王军
1、由于设备使用已久，拆装次数较多，致使各门、侧板的固定螺栓出线不同程度的损伤而更换。 2、更换后的螺栓过长，再由于数量多，故延长了工作时间。 3、根据实际使用情况，将螺栓适量截短，即可起到紧固的作用，同时也大大的缩短了工作时间，相 应可提高工作效率。
表笔
董惠程 褚世忠
天津顶益厂务处OPL单点教育课程
课程分类
□基础知识
主题 原物料电梯传动辊弯曲后的调整
□问题实例（Q） 制作日期 制作人 褚世忠
□改善实例（P） 管理编号：
2004.11.20
科长
确认者
王军
1、原物料电梯个别传动辊有弯曲。
2、弯曲的传动辊在传送货物，极易造成倒料。
3、拆除弯曲辊，用压力钳调直后重新安装。
实施日期 学员签员
改善前
2004.06.23 张岩 李勇
[整理]三相异步电动机基本知识.
![[整理]三相异步电动机基本知识.](https://img.taocdn.com/s3/m/4d015d91910ef12d2af9e7f6.png)
第一部分三相异步电动机的基本知识一、三相异步电动机概述：作电动机运行的三相异步电机。
三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。
与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。
按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。
绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。
调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
1、什么叫电动机？将电能转变为机械能的电机。
通常电动机的作功部分作旋转运动，这种电动机称为旋转电动机；也有作直线运动的，称为直线电动机。
电动机能提供的功率范围很大，从毫瓦级到万千瓦级。
电动机的使用和控制非常方便，具有自起动、加速、制动、反转、掣住等能力，能满足各种运行要求；电动机的工作效率较高，又没有烟尘、气味，不污染环境，噪声也较小。
由于它的一系列优点，所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。
各种电动机中应用最广的是交流异步电动机（又称感应电动机）。
它使用方便、运行可靠、价格低廉、结构牢固，但功率因数较低，调速也较困难。
大容量低转速的动力机常用同步电动机（见同步电机）。
同步电动机不但功率因数高，而且其转速与负载大小无关，只决定于电网频率。
工作较稳定。
在要求宽范围调速的场合多用直流电动机。
但它有换向器，结构复杂，价格昂贵，维护困难，不适于恶劣环境。
20世纪70年代以后，随着电力电子技术的发展，交流电动机的调速技术渐趋成熟，设备价格日益降低，已开始得到应用。
电动机在规定工作制式（连续式、短时运行制、断续周期运行制）下所能承担而不至引起电机过热的最大输出机械功率称为它的额定功率，使用时需注意铭牌上的规定。
《三相异步电动机》课件
家用电器中的应用
家用电器中常使用三相异步电动 机，如洗衣机、冰箱等。
发展趋势
未来，三相异步电动机将逐渐应 用于新能源、电动汽车等领域， 促进技术的进步。
六、总结
三相异步电动机的特点和优缺点
三相异步电动机具有结构简单、运行稳定等特点，但启动力矩较小，需要额外的起动装置。
未来发展和应用前景
随着新能源和电动汽车等领域的快速发展，三相异步电动机有着广阔的应用前景。
三相异步电动机具有结构简单、运行稳定的优点， 但缺点是起动力矩较小，需要外部辅助装置。
二、原理
1 磁场转速与电动机转速
三相异步电动机的转速与其磁场旋转速度不同步，因此称为“异步”电动机。
2 感应电动机的工作原理
感应电动机利用旋转磁场在转子中产生感应电流，从而产生转矩，驱动机械运转。
3 转子的损耗和转矩
转子中的铜损、磁损等会导致能量损耗，同时会产生转矩，使电动机能够开展工作。
三、结构
组成
三相异步电动机由定子、转子、 端盖、轴等组件构成，各个局
定子上的线圈按照一定的规律 布置，形成电磁场，驱动转子 旋转。
各部件的作用和功能
不同部件在电机运行过程中， 起着各自不可或缺的作用，确 保电机正常工作。
四、运行和控制
1
启动、运行、停止
通过给定适当的电压和频率，电动机可以启动、运行和停止。
2
控制方式
运行电动机可以通过多种方式进行控制，如电阻起动、变频器控制等。
3
速度调节方法
可以通过改变电动机供电频率、极对数等参数来实现对电动机转速的调节。
五、应用
工业应用案例
三相异步电动机被广泛应用于各 种工业领域，如机械加工、生产 装配线等。
电工技能八三相异步电动机(一)汇总
（6）额定频率 指电动机所接电源的频率，我国电网额定频率 为50 Hz。 （7）额定转速 指电动机在额定电压、额定频率和额定输出功 率的情况下转子的转速，单位为r/min。 （8）工作制 指电动机运行允许工作的持续时间。分为“连 续S1”、“短时S2”和“断续S3"三种工作制。“连续”表示可 以按照铭牌中各项额定值连续运行。“短时”只能按铭牌规定的 工作时间作短时运行。“断续”则表示可作重复周期性断续使用。 （9）绝缘等级 指电动机所采用的绝缘材料按它的耐热程度规 定的等级。常用绝缘材料的级别及其最高允许温度如下表 所示
定子主要包括机座、定子铁心和定子绕组等3个部分。
（1）机座是由铸铁浇注的电机外壳，并有加强散热功能的 散热筋片，主要用于固定定子铁心和前后端盖，以支撑旋转的 转子轴。
（2）定子铁芯是组成电动机磁路的一部分，为减小涡流和 磁滞损失，用0.35~0.5 mm硅钢片叠压而成，并压装在机座内腔。 铁心内圆圆周开有均匀分布的槽，用以安放定子绕组。
【1】笼型：
的机械特性。
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。
（4）额定电流 指电动机额定电压 下额定输出时定子电路的线电流，单 位为A。 （5）接法 指电动机定子三相绕组 的连接方法，一般有Y形和△形两种 接法。视电源额定电压情况而定。 （接线方法第二节讲述。）
1）铭牌的意义
分析可知：三相电流产生的合 成磁场是一旋转的磁场 即：在电流一个周期，旋转磁 场在空间转过360°
三相异步电动机ppt课件
三相异步电动机的工作原理
通对入称对称三相三绕相电组流三相交流电能
旋转磁场 (磁场能量)
转子绕组在磁场中 转子绕组中 受到电磁力的作用 产生 e 和 i
磁场绕组切 割转子绕组
转子旋转起来 输出机械能量
机械负载 旋转起来
返 回 上一节 下一节 上一页 下一页
三相异步电动机的基本原理
• 基本原理——在定子绕组中，通入三相 交流电所产生的旋转磁场与转子绕组中 的感应电流相互作用产生的电磁力形成 电磁转矩，驱动转子转动，从而使电动 机工作。
便形成一个合成磁场，如图
所示，可见此时的合成磁场
是一对磁极（即二极），右
边是N极，左边是S极。
两极旋转磁场示意图
i iu
iv
0
3
三相电流波形
iw
3
iu
t
V2 U1
W2
W1 U2
V1
V2 U1
W2
W1
U2 V1
Hale Waihona Puke V2U1 W2W1 U2
V1
t= 0
Iu=Im
t =
Iv=Im
t
=
Iw=Im
• 空间120度 对称分布的三相绕组通过三相对称的交流电流时， 产生的合成磁场为极对数p=1的空间旋转磁场，每电源周期旋 转一周，即两个极距；
旋转方向：取决于三相电流的相序。
Im
i1 i2 i3
L1
i1
O
t
旋转磁场是沿着：
U1
V1
W1
L2 i2 W1
L3
i3
V2
U1
W2 U2 V2 V1
U1 W2
◆ 与三相绕组中的三相电流
三相异步电动机基础知识培训PPT课件
系列
Y、Y2、Y3 YX3 YE2 YE3 YE4
（GB 186132006）
3
能效指标等级
（GB 186132012）
—
IEC 60034： 2008
IE1
我国 政策
淘汰
2
3
IE2
及格水平
1
2
IE3
积极推广
—
1
IE4
未来导向
18
2/25/2020
三相交流异步电动机的控制线路、控制模式相对比较简单。电 机控制电路的保护环节包括：
防护式电机的机座两端端盖开有通风孔，使电动机内外的空气可直接对流，以利
于散热。
7
2/25/2020
二 转子（旋转部分）
基本结构
1 转子铁心
作用：作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。
构造：所用材料与定子一样，由0.5mm厚的硅钢片冲制叠压而成，硅钢片外
圆冲有均匀分布的孔，用来安置转子绕组
10
2/25/2020
Service Factor-服务系数
常用名词
指电机不损害的短时过载能力，例如SF1.15表示电机可在短时间运转于 115%的额定负载。
IP防护等级：指电机防护固体和液体进入电机内部的等级标注方式
防护等级 (第1个数字)
0
含义 (防止固体物体进入内部的等级)
无防护
防护等级 (第2个数字)
定子绕组的绝缘：保证绕组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身
间的可靠绝缘。（1）对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心间的绝缘。（2）相间
绝缘：各相定子绕组间的绝缘。（3）匝间绝缘：每相定子绕组各线匝间绝缘。
6
2/25/2020
三相异步电动机技术知识培训课件
高效节能型产品设计理念
高效节能
高效节能型三相异步电动机采用 先进的设计理念和技术手段，通 过提高电动机的效率和功率因数， 降低空载损耗和负载损耗，从而
实现高效节能。
环保材料
在电动机的制造过程中，使用环 保材料，如低噪音、低振动的轴 承和绝缘材料等，以减少对环境
的影响。
智能化控制
通过引入智能化控制系统，实现 对电动机的精确控制，避免能源
安装前准备工作
检查电动机及附件
准备安装工具和材料
检查电动机外观是否完好，附件是否 齐全，如有问题及时处理。
准备所需的安装工具和材料，如螺丝 刀、扳手、垫片等。
确定安装位置
根据现场环境和设备布局，确定电动 机的安装位置，确保通风良好、便于 操作和维护。
安装步骤与调试方法
安装步骤
按照电动机安装图纸和说明书要求， 进行电动机的安装。包括安装底座、 固定电动机、连接电源线和信号线等。
通过变频器改变电源频率，实现平滑启动和 调速，但成本和技术要求较高。
调速方法介绍
变极调速
通过改变电动机定子绕组的极数 来改变旋转磁场的转速，从而实 现调速。但调速范围有限，且不
能平滑调速。
变频调速
通过变频器改变电源频率，实现平 滑调速和高效运行。但成本和技术 要求较高，且可能产生谐波干扰。
滑差调速
转速与极数关系
转速
指电动机每分钟旋转的圈数，单位通常为转/分（rpm）。电动机的转速与其极 数和电源频率有关。
极数
电动机内部磁场的极对数，决定了电动机的同步转速。极数越多，同步转速越 低，但转矩越大。常见的极数有2极、4极、6极等。
绝缘等级及温升限值
绝缘等级
表示电动机绝缘材料的耐热等级，分为A、E、B、F、H等多 个等级。绝缘等级越高，电动机的耐热性能越好，使用寿命 也越长。
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主 题
三项异步电动机基础知识
管理编号
制作日期
分 类
海王星海上工程技术有限公司
□基础知识 □问题解决
改善 类别
□设备改善 □保养案例 □品质改善 □安全卫生
问题说明及图解
□制程改善 □教育训练
制作人 王嘉露
BD-01 201司 OPL单点教育单
主 题
三项异步电动机基础知识
管理编号
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海王星海上工程技术有限公司
□基础知识 □问题解决
改善 类别
□设备改善 □保养案例 □品质改善 □安全卫生
问题说明及图解
□制程改善 □教育训练
制作人 王嘉露
BD-01-1-4 2012.07.17 经理 确认者
说明：三项异步电动机分为两个基本部分：定子（固定部分）和转子（旋转部分）。三项异步电动机的定子由机座和装在机座内 的圆筒形铁心以及其中的三相定子绕组组成。机座是用铸铁或铸钢制成的，铁心是由互相绝缘的硅钢片叠成的。
铁心的内周表面冲有槽，用以放置对称三相绕组U1U2，V1V2,W1W2，有的接成星形，有的接成三角形。
董伟
说明：图示为我们在三项异步电动机正反转接线图，我们可以从此图了解正反转接线原理，放便我们在日常维修时检查电机电路 。
天津海王星海上工程技术有限公司 OPL单点教育单
主 题
三项异步电动机基础知识
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海王星海上工程技术有限公司
□基础知识 □问题解决
改善 类别
□设备改善 □保养案例 □品质改善 □安全卫生
问题说明及图解
□制程改善 □教育训练
制作人 王嘉露
BD-01-2 2012.07.17 经理 确认者
□基础知识 □问题解决
改善 类别
□设备改善 □保养案例 □品质改善 □安全卫生
问题说明及图解
□制程改善 □教育训练
制作人 王嘉露
BD-01-1-3 2012.07.17 经理 确认者
董伟
说明：图示为我们在三项异步电动机常见的铭牌，型号中Y为三相异步电动机，132为机座中心高（mm），M为机座长度代号（S短机座；M-中机座；L-长机座），4为磁极数，根据公式我们应知道一个规律6000≈磁极数*转速。
董伟
说明：图示为我们维修以及保养检修时常见的两种接线方式，在平时保养检修时可以用万用表检测两相之间的阻值，保证三相阻 值相差不多则表示正常，然后在检测相对地绝缘阻值，看绝缘性是否完好。
天津海王星海上工程技术有限公司 OPL单点教育单
主 题
三项异步电动机基础知识
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制作日期
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海王星海上工程技术有限公司