三相异步电动机的运行原理
2.2三相异步电动机的运行原理
一、转子不转时(转子绕组开路)异步电动机内的电磁过程 转子绕组开路时，转子电流为零，定子电势和转子电势的大 小、频率； 1)转子绕组开路，定子绕组接三相交流电源， 定子绕组中 产生三相对称正弦电流（空载电流），形成幅值固定的气隙旋转 60 f 磁场，旋转速度为； n = p
0
2)由于转子不动，旋转磁场在定子绕组、转子绕组中感生频 率均为f的正弦电动势； f . .
2.2 三相异步电动机的运行原理
2.2.1 三相异步电动机的空载运行
三相异步电动机的定子与转子之间是通过电磁感应联系 的。定子相当于变压器的一次绕组，转子相当于二次绕组， 可仿照分析变压器的方式进行分析。
2.2.1 三相异步电动机的空载运行 2.2.1.1 空载运行的电磁关系
当三相异步电动机的定子绕组接到对称三相电源时，定子绕 & 组中就通过对称三相交流电流 I , I , I ，三相交流电流将在气隙 内形成按正弦规律分布，并以同步转速n1弦转的磁动势F1。由旋 转磁动势建立气隙主磁场。这个旋转磁场切割定、转子绕组，分 别在定、转子绕组内感应出对称定子电动势E , E , E ，转子绕组电 & I ,I ,I E ,E ,E 动势 和转子绕组电流 。空载时，轴上没有任何机 械负载，异步电动机所产生的电磁转矩仅克服了摩擦、风阻的阻 转矩，所以是很小的。电机所受阻转矩很小，则其转速接近同步 转速，n≈n1，转子与旋转磁场的相对转速就接近零，即n1-n≈0。 在这样的情况下可以认为旋转磁场不切割转子绕组，则E2s≈0 （“s”下标表示转子电动势的频率与定子电动势的频率不同）， I2s≈0。由此可见，异步电动机空载运行时定子上的合成磁动势F1 即是空载磁动势F10，则建立气隙磁场Bm的励磁磁动势Fm0就是F10， 即Fm0=F10，产生的磁通为Φm0。
简述三相异步电动机工作原理
简述三相异步电动机工作原理三相异步电动机是一种重要的电动机类型，广泛应用于各个领域。
它的工作原理可以简单概括为：通过三相交流电源供电，使得电动机的定子产生旋转磁场，然后通过感应原理使得电动机的转子产生感应电动势，从而产生转矩使得电动机旋转。
具体来说，三相异步电动机的工作原理如下：1.三相供电：三相异步电动机是通过三相交流电源供电的。
电源通过三条相线（A、B、C相）输入电动机，形成相位差120度的三相电流。
2.定子产生旋转磁场：电动机的定子上绕有若干绕组，根据电动机的设计，这些绕组可以同时连接到三相电源上。
当三相交流电通过绕组时，通过右手定则可以得知电流方向，从而产生一个旋转的磁场。
这个旋转磁场的速度频率与电源频率、极对数有关。
3.转子感应电动势：转子上也安装有若干绕组，这些绕组构成了转子的回路。
由于定子旋转磁场的存在，转子绕组中会产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，转子绕组中的感应电动势与转子和旋转磁场之间的相对运动速度有关。
4.转矩产生与转动：由于转子绕组中产生了感应电动势，根据楞次定律，产生的电流会产生一个与定子磁场相互作用的磁力。
这个磁力会导致转子发生转动。
当转子开始转动后，其继续和定子磁场发生相对运动，从而不断产生感应电动势和电流，不断产生转矩，使得电动机保持运转。
在实际应用中，为了能够控制电动机运行和提高其性能，通常还会采取一些附加措施：1.转子启动：由于转子是静止的，在起动时无法产生感应电动势。
因此，为了使电动机启动，通常会采用起动装置，如电动机的励磁线圈或外力帮助启动，使得转子开始转动。
2.转速调节：为了适应不同负载和工况要求，通常需要调节电动机的转速。
这可以通过调节电源频率或使用变频器等电力电子设备来实现。
3.转向控制：电动机转向的控制可以通过交换任意两相的电源线连接来实现，这可以改变定子旋转磁场的方向。
三相异步电动机由于其结构简单、使用可靠、维护方便等优点，被广泛应用于各个领域，如工业、交通、农业、家电等。
三相异步电动机工作原理
三相异步电动机工作原理三相异步电动机由定子和转子两部分组成。
其中，定子是固定不动的部分，由三个相间120°的绕组组成。
转子则是旋转的部分，一般由导体条或电枢线圈组成。
当三相交流电源接通时，产生的交变电流经定子绕组流过，形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场将转子中的导体条感应出电动势，从而使转子开始旋转。
下面将详细介绍三相异步电动机的工作原理。
1.旋转磁场的形成在三相异步电动机的工作原理中，首先需要产生一个旋转磁场。
这里使用三相交流电源来实现。
三相交流电源由三个交变电压组成，它们的相位相差120°。
当这三个交变电压分别加在定子绕组的三个相上时，电流将在绕组中流动，产生一个旋转磁场。
2.磁场与导体的相互作用当旋转磁场与转子中的导体条相互作用时，将在导体中感应出电动势。
根据法拉第电磁感应定律，当导体条相对于磁场运动时，就会在导体两端产生感应电动势。
感应电动势的大小与导体的速度、导体长度以及磁感应强度等因素有关。
3.感应电动势产生的效应当感应电动势形成后，它将导致导体条上产生感应电流。
感应电流的存在将产生一个与旋转磁场相互作用的力。
根据洛伦兹力的原理，当导体条中的感应电流与旋转磁场相互作用时，将产生一个力矩。
这个力矩将使转子开始旋转。
4.工作原理的补充说明在实际的三相异步电动机中，转子通常是由铸铁或有损耗的铜质线圈组成。
转子中的导体条通过连通到外部电路，使感应电流得以流动。
此外，由于转子是旋转的部分，还需要采用相应的轴承和机械结构来支撑和固定转子，以保证其正常旋转。
此外，为了使三相异步电动机能够持续运转，转子的旋转速度必须略低于旋转磁场的同步速度。
这也是所谓的“异步”电动机名称的由来。
如果转子的旋转速度等于旋转磁场的同步速度，那么感应电动势和感应电流将趋于零，电动机将无法启动和持续运转。
综上所述，三相异步电动机工作原理是利用定子绕组中的三相交流电源产生的旋转磁场，通过与转子中的导体条相互作用来产生感应电动势和感应电流，从而驱动转子旋转。
三相异步电动机工作原理简述
三相异步电动机工作原理简述三相异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各种工业领域。
它的工作原理是基于电磁感应的原理，通过三相交流电源的供电，产生旋转磁场，从而驱动转子旋转。
本文将从电磁感应原理、旋转磁场的产生、转子运动等方面详细介绍三相异步电动机的工作原理。
一、电磁感应原理电磁感应是电动机工作的基础原理。
当导体在磁场中运动时，会在导体内部产生感应电动势，从而产生电流。
同样地，当电流通过导体时，也会在周围产生磁场。
这种相互作用的现象称为电磁感应。
在三相异步电动机中，电源提供的三相交流电流通过定子线圈，产生旋转磁场。
这个旋转磁场会感应到转子中的导体，从而在转子中产生感应电动势。
这个感应电动势会产生电流，从而在转子中产生磁场。
这个磁场与定子中的旋转磁场相互作用，从而产生转矩，驱动转子旋转。
二、旋转磁场的产生旋转磁场是三相异步电动机工作的关键。
它是由三相交流电源提供的电流通过定子线圈产生的。
在三相交流电源中，三相电流的相位差为120度。
这三相电流通过定子线圈时，会在定子中产生三个磁场，它们的方向和大小都不同。
这三个磁场的合成就是旋转磁场。
旋转磁场的方向和大小是由三相电流的相位差决定的。
当三相电流的相位差为120度时，旋转磁场的方向和大小都是恒定的。
这个旋转磁场的方向和大小是随着时间变化的，它的频率等于电源的频率。
在三相异步电动机中，旋转磁场的频率通常为50Hz或60Hz。
三、转子运动当旋转磁场产生后，它会感应到转子中的导体，从而在转子中产生感应电动势。
这个感应电动势会产生电流，从而在转子中产生磁场。
这个磁场与定子中的旋转磁场相互作用，从而产生转矩，驱动转子旋转。
转子的运动是由旋转磁场和转子中的磁场相互作用产生的。
当转子开始旋转时，它的导体会切割旋转磁场，从而在转子中产生感应电动势。
这个感应电动势会产生电流，从而在转子中产生磁场。
这个磁场与旋转磁场相互作用，从而产生转矩，驱动转子继续旋转。
转子的运动速度取决于旋转磁场的频率和转子中的磁场相互作用的强度。
三相异步电动机 工作原理
三相异步电动机工作原理
三相异步电动机，也称为交流异步电动机，是一种常见的电动机类型。
其工作原理基于电磁感应和电流感应，通过三相交流电源的输入产生旋转磁场，从而驱动电动机转动。
具体来说，三相异步电动机有一个定子和一个转子。
定子上包含三组绕组，每组绕组之间相隔120度。
当三相电源输入电压时，定子绕组中的电流会随着电源电压的变化而变化，从而产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场会随着电源电压的变化而旋转，产生一个周期性的磁场变化。
转子上通常有一组绕组，它们通过定子产生的旋转磁场感应出电动势，从而在转子上产生电流。
这个电流会在转子上产生一个磁场，这个磁场与定子磁场相互作用，从而产生一个转矩，将转子转动。
由于转子上的电流是由电动势感应出来的，因此这种电动机被称为“异步”电动机。
转子的转速通常略低于定子磁场的旋转速度，因此称为“异步”。
总之，三相异步电动机的工作原理基于电磁感应和电流感应，通过定子产生的旋转磁场感应转子上的电动势，从而驱动电动机转动。
这种电动机广泛应用于工业生产中，是一种非常重要的电动机类型。
- 1 -。
三项异步电动机的工作原理
三项异步电动机的工作原理引言概述：三项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。
本文将详细介绍三项异步电动机的工作原理，包括转子磁场与旋转、转子电流与转矩、转子电流与定子磁场、转子电流与电源之间的关系。
一、转子磁场与旋转：1.1 转子磁场的形成：三项异步电动机的转子由绕组和铁芯组成。
当三相电源施加在绕组上时，绕组中会产生磁场。
1.2 磁场的旋转：由于三相电流的相位差，绕组中的磁场会形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场是异步电动机工作的基础。
1.3 磁场与转子的耦合：转子上的铁芯会与旋转磁场相互作用，导致转子开始旋转。
这是三项异步电动机转动的原理之一。
二、转子电流与转矩：2.1 转子电流的形成：当转子开始旋转后，转子绕组中会产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律，转子绕组中的感应电动势会导致电流的产生。
2.2 转子电流与磁场的相互作用：转子电流与转子磁场相互作用，产生转矩。
这个转矩使得转子能够继续旋转。
2.3 转矩的大小与方向：转矩的大小与转子电流的大小成正比，与旋转磁场的大小成正比。
转矩的方向由右手螺旋定则确定。
三、转子电流与定子磁场：3.1 定子磁场的形成：三项异步电动机的定子上也有绕组和铁芯。
当三相电源施加在定子绕组上时，定子中会产生磁场。
3.2 转子电流与定子磁场的相互作用：转子电流与定子磁场相互作用，导致转子电流的变化。
3.3 定子磁场与转子电流的同步：由于转子电流的变化，转子的旋转速度会逐渐趋于与旋转磁场同步。
这是三项异步电动机稳定运行的关键。
四、转子电流与电源之间的关系：4.1 电源对转子电流的供应：三相电源通过定子绕组向转子提供电流，使得转子能够产生转矩。
4.2 电源对转子旋转的影响：电源的电压和频率会影响转子电流的大小和频率，从而影响转子的旋转速度和转矩。
4.3 电源对机电性能的影响：电源的稳定性和质量会直接影响三项异步电动机的性能和效率。
五、总结：三项异步电动机的工作原理可以归纳为转子磁场与旋转、转子电流与转矩、转子电流与定子磁场、转子电流与电源之间的相互作用。
三相异步电动机的工作原理
三相异步电动机的工作原理三相异步电动机是一种常见的交流电动机，也被称为感应电动机。
它的工作原理基于三相交流电的感应作用。
三相异步电动机包括一个定子和一个转子，定子由三个线圈组成，三个线圈均相互120度电相位，转子由导电材料制成。
1.电源提供三相交流电:三相交流电由电源提供给定子线圈。
交流电在三个线圈之间循环流动，每个线圈产生一个相位相差120度的磁场。
2.定子磁场引起感应电流:定子线圈的交流电产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场通过铁芯传递到转子。
转子中的导体感应到这个旋转磁场，导致在转子上产生感应电流。
这个感应电流的大小和方向会随着转子的旋转而改变。
3.感应电流产生磁场:转子中的感应电流通过转子自身产生一个磁场。
这个磁场会和定子的磁场相互作用，产生一个旋转的力矩。
这个力矩使得转子开始旋转。
4.转子旋转:当转子开始旋转后，转子中的感应电流和磁场的相互作用将使得转子可以持续地旋转。
旋转的速度取决于电源的频率和负载的需求。
1.高效能:三相异步电动机的效率通常在80%以上，使其成为许多工业应用中常用的电动机。
2.负载适应性:三相异步电动机能够适应不同负载需求，使其在许多工业和商业应用中广泛使用。
3.维护简单:三相异步电动机的结构相对简单，维护和维修成本较低。
4.应用广泛:三相异步电动机可用于许多不同的应用，包括泵、风扇、压缩机和传送带等。
总结起来，三相异步电动机的工作原理是利用三相交流电的感应作用，通过定子的磁场引起转子中的感应电流，产生旋转的力矩使得转子旋转，从而实现电能到机械能的转换。
这个电动机具有高效能、负载适应性强且维护简单等特点，广泛应用于各个领域。
三相异步电动机的工作原理
三相异步电动机的工作原理1.磁场的旋转三相异步电动机通过三相电源提供的交流电，形成三个交流电流。
这三个交流电流在电动机内部的绕组中产生旋转磁场。
这个旋转磁场的频率由电源的频率决定，一般为50Hz或60Hz。
绕组中的每个线圈都产生一个旋转的磁场，这些旋转的磁场之间相互作用，形成一个整体旋转的磁场。
2.感应电动势在电动机的旋转磁场中，如果放置一个导体(转子)，它会受到电磁感应的作用而产生感应电动势。
这个导体(转子)被称为鼠笼转子，由许多梁或铜条组成。
当鼠笼转子旋转时，它将切割旋转磁场线，导致在导体中产生感应电动势。
由于导体形成了一个闭合电路，感应电动势会导致电流在导体中流动，进而形成一个磁场。
这个磁场与旋转磁场之间的互相作用产生力矩，驱动转子旋转。
3.力的产生根据楞次定律，当鼠笼转子感应电动势产生电流时，它会产生一个与旋转磁场相互作用的力。
这个力的方向是使转子运动，从而实现机械能的输出。
通常，这个力的转矩足够大，足以克服转子的惯性、摩擦和负载的阻力，并使电动机产生既定的转速。
如果负载过大，力矩将减小，电动机可能无法达到其额定转速。
总结：三相异步电动机的工作原理涉及磁场的旋转、感应电动势和力的产生。
通过三相电源提供的交流电，电动机内部的绕组产生一个旋转的磁场。
当鼠笼转子旋转时，它在旋转磁场中产生感应电动势。
感应电动势导致电流在导体中流动，形成一个磁场，与旋转磁场相互作用产生力矩。
这个力矩驱动转子转动，实现机械能的输出。
通过工作原理的理解，可以更好地了解和应用三相异步电动机。
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谐波，漏磁
以n1 切割定 子绕组;以 n1 切割转子 绕组
•
E1
•
E1
••
E2 I2
16
3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系
转子感应电动势的频率为：
f2
pn1 60
f1
与定子电流频率相同。
转子磁场旋转速度：
n2
pf2 60
pf1 60
n1
转子旋转磁动势和定子旋转磁动势在空间以同
转向、同速度旋转，即二者相对静止。
9
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
（2）感应电动势
转子不动时，交变的主磁通将在定、转子相绕 组中感应同频率的感应电动势 E&1和 E&20，有效值为：
E1 4.44 f1N1kw1m
E20 4.44 f1N2kw2m
定、转子一相感应电动势有效值的比值，称
为电动势比，用 ke 表示。
ke
E1 E20
N1k w1 N 2 k w2
10
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
漏电动势用漏抗压降来表示，有：
E1 jI0 x1
x1 ——定子每相绕组漏电抗，用简化符号x1表示。
（3）电压平衡方程
定子一相绕组的电压方程为：
U1 E1 I0r1 jI0 x1 E1 I0 Z1
转子一相绕组的电压方程为：
F0
m1 2
0.9
N1k w1 p
I0
转子绕组开路，转子回路无电流，不产生磁动势。
此动时势，，气相隙应磁的定动子势只电有流定I0子称磁为动励势磁F电0 ，流称。为励磁磁
7
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
主磁通和定子漏磁通
主磁通：同时交链定子和转子绕组的磁通。 定子漏磁通：不交链转子绕组只交链定子绕组的磁通。
U2 E20
11
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
三相异步电机转子绕组开路时，定子和转子都 静止，内部电磁关系与三相变压器空载运行时相似。
图9－3 三相异步电动机转子绕组开路时的电磁关系示意图
12
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
(4) 等效电路
将异步电机主磁通感应的电动势用励磁电流在 励磁阻抗上的压降来表示，则
18
3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系
电压平衡方程
漏电动势用漏抗压降来表示，有：
E&1 jI&1x1 E&2 jI&2 x2
定、转子回路电动势方程为：
U&1 E&1 jI&1x1 I&1r1 E&1 I&1Z1 E&20 I&2r2 jI&2 x2
Z1 r1 jx1
Z20 r2 jx2
3
第一节 转子不动时的异步电动机
➢与变压器二次侧短路时的运行状态非常相似。
转子不动时异步电机与变压器运行比较：
异步电机 变压器
三相合成磁势 旋转磁势 脉动磁势
有无气隙
有
无
空载激磁电流
大
小
绕组形式
分布绕组 集中绕组
4
1、参考方向的规定
图9－1 三相绕线式异步电机参考方向规定
当三相异步电机定子绕组接交流电源时，转子不
动可分为转子绕组开路和转子堵转两种情况。
5
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
•
谐波，漏磁
E1
定子（三 相对称电 流I通入三
圆形旋转 磁场
以n1 切割 定子绕组;
•
E1
相对称绕 组）
(n1=60f1/ P)
以n1 切割 转子绕组
•
E2
6
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
(1). 磁动势和磁通
励磁磁动势 电机中合成基波步电机的电磁关系
定、转子磁动势关系
•
I1
F1
(旋转)
•
E2
n1=60f1/p f2=pn/60=
•
I2
F2
n2=60f2/p=n1
pn1/60=f1
n为转子绕组与磁场相对速度。
转子磁势与定子磁势同转向，同转速旋转，空间 上保持相对静止，只有二者保持相对静止才能共同 作用在一个磁路上，建立所需要的旋转磁场，实现 机电能量转换。
E1 I0 Z m 定子绕组一相电压平衡方程为：
U1 I0 (Z1 Z m )
13
激磁电抗的性质和物理意义
Zm Rm jX m
表征主磁路参数的阻抗。
大小随铁心饱和程度的不同而不同，额定电压时， 可认为是常数。
Rm 反映铁耗的等效电阻，为激磁电阻。
Xm 定子每相绕组与主磁通对应的电抗，为激磁电 抗。由于主磁通同时交链定子和转子绕组，激磁电抗 实质上是互感电抗。
第九章 三相异步电动 机的运行原理
1
概述
第一节 转子不动时的异步电动机 第二节 转子旋转时的异步电动机
2
概述
异步电机单边励磁，转子边电流由感应产生。
异步电机与变压器相似，定子绕组相当于变 压器一次绕组，转子绕组相当于变压器二次绕 组。因此，可以把分析变压器的理论用到分析 异步电机中来。
异步电机三相定、转子绕组对称，对称运行 时，各相电磁过程相同，分析时可只讨论一相， 如电动势方程、等效电路等，根据一相计算结 果，再考虑相位后推广到其它两相。
19
3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系
磁动势平衡方程
异步电机转子不动时，其定子电流和转子电 流分别产生同转向、同转速的旋转磁动势 F&1
F和&2 相F&，对2 二静者止在才空能共间同保作持用相在对一静个止磁。路只上有F，&1和建立
所需要的旋转磁场，以实现机电能量转换。如 果合成磁动势用 F&m表示，则可得到与变压器类 似的磁动势平衡方程。
20
3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系
磁动势平衡方程
F&1 F&2 F&m
F&1 F&m (F&2 )
m1 2
0.9
N1kw1 P
I&m
m1 2
0.9
N1kw1 P
I&1
m2 2
0.9
N2kw2 P
I&2
I&m
I&1
m2 N2kw2 m1 N1k w1
漏磁通主要有槽部漏磁通和端部漏磁通。
8
图9－2 异步电机的主磁通和漏磁通
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
主磁通和定子漏磁通
主磁通： 实现定转子之间能量传递。 异步电动机磁通
定子漏磁通：只产生压降。
主磁通同时交链定子和转子绕组，分别在其上感应 电动势，异步电动机就是依靠主磁通实现定、转子之 间能量传递的。漏磁通只与自身绕组交链，只起电压 降作用，不传递能量。
异步电机有气隙，主磁导小，而电抗与磁导成正 比，所以异步电机电抗小。
14
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
(4) 等效电路
图9－4 转子绕组开路时三相异步电机等效电路
15
3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系
定、转子磁动势关系
定子（三相 对称电流I 通入三相对 称绕组）
圆形旋转 磁场
(n1=60f1/P)