有一绕线式异步电动机
绕线式电动机工作原理
绕线式电动机工作原理三相异步电动机由定子和转子两个基本部分组成。
定子是电动机的固定部分，用于产生旋转磁场，主要由定子铁芯、定子绕组和基座等部件组成。
转子是电动机的转动部分，由转子铁芯、转子绕组和转轴等部件组成，其作用是在旋转磁场作用下获得转动力矩。
转子按其结构的不同分为鼠笼式转子和绕线式转子。
鼠笼式转子用铜条安装在转子铁芯槽内，两端用端环焊接，形状像鼠笼。
中小型转子一般采用铸铝方式。
绕线式转子的绕组和定子绕组相似，三相绕组连接成星形，三根端线连接到装在转轴上的三个铜滑环上，通过一组电刷与外电路相连接。
交流电动机电机是实现电能和机械能互相转换的旋转装置。
本章主要介绍交流电动机的基本构造、工作原理、转速与转矩之间的机械特性及起动、反转、调速及制动的基本原理和使用方法等。
三相异步电动机的构造三相异步电动机分主要由定子(固定部分)和转子(旋转部分)两个基本部分组成。
见下图三相异步电动机的定子构成：由和装在机座内的圆筒形以及其中的三相组成。
见下图三相异步电动机的转子铁心是圆柱状的，也是用硅钢片叠成，表面冲有槽，用来放置转子绕组。
转子铁心装在转轴上，轴上加机械负载。
根据构造的不同可分为鼠笼式和绕线式两种。
鼠笼式异步电动机若去掉转子铁心，嵌放在铁心槽中的转子绕组，就象一个“鼠笼”，它一般是用铜或铝铸成。
见下图绕线式异步电动机的转子绕组同定子绕组一样也是三相的，它联接成星型。
每相绕组的的始端联接在三个铜制的滑环上，滑环固定在转轴上。
环与环，环与转轴之间都是互相绝缘的。
在环上用弹簧压着碳质电刷。
起动电阻和调速电阻是借助于电刷同滑环和转子绕组联接，见下图。
异步电动机基本知识
异步电动机基本知识异步电动机(asynchronous motor) 又称感应电动机,是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。
异步电动机按照转子结构分为两种形式:有鼠笼式、绕线式异步电动机。
作电动机运行的异步电机。
因其转子绕组电流是感应产生的，又称感应电动机。
异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。
在中国，异步电动机的用电量约占总负荷的60％多。
基本特点转子绕组不需与其他电源相连，其定子电流直接取自交流电力系统；与其他电机相比，异步电动机的结构简单，制造、使用、维护方便，运行可靠性高，重量轻，成本低。
以三相异步电动机为例，与同功率、同转速的直流电动机相比，前者重量只及后者的二分之一，成本仅为三分之一。
异步电动机还容易按不同环境条件的要求，派生出各种系列产品。
它还具有接近恒速的负载特性，能满足大多数工农业生产机械拖动的要求。
其局限性是，它的转速与其旋转磁场的同步转速有固定的转差率（见异步电机），因而调速性能较差，在要求有较宽广的平滑调速范围的使用场合（如传动轧机、卷扬机、大型机床等），不如直流电动机经济、方便。
此外,异步电动机运行时,从电力系统吸取无功功率以励磁，这会导致电力系统的功率因数变坏。
因此，在大功率、低转速场合（如拖动球磨机、压缩机等）不如用同步电动机合理。
应用由于异步电动机生产量大,使用面广,要求其必须有繁多的品种、规格与各种机械配套。
因此，异步电动机的设计、生产特别要注意标准化、系列化、通用化。
在各类系列产品中，以产量最大、使用最广的三相异步电动机系列为基本系列；此外还有若干派生系列（在基本系列基础上作部分改变导出的系列）、专用系列（为特殊需要设计的具有特殊结构的系列）。
异步电动机的种类繁多，有防爆型三相异步电动机、ys系列三相异步电动机、y、y2系列三相异步电动机、YVP系列变频调速电动机等等. 新中国第一台异步电动机于50年代初在合肥工业大学诞生。
绕线式异步电机在起重机上的应用原理及控制方式
绕线式异步电机在起重机上的应用原理及控制方式江利【摘要】绕线式异步电动机在桥式起重机中应用非常广泛,该电机能很好的限制启动电流,具有很好的启动力矩.主要介绍了该电机控制调速方式(转子接触器切除电阻调速和定子调压调逮)的原理及其特点,工作过程中电机故障的排除方法.转子接触器切除电阻调速更多的改进成了定子调压调速,为生产带来更加安全可靠的调速控制,同时要理论联系实际才能发挥其性能.【期刊名称】《中国铸造装备与技术》【年(卷),期】2018(053)005【总页数】5页(P49-53)【关键词】异步电动机;接触器;调压调速【作者】江利【作者单位】宁夏共享铸钢有限公司,宁夏银川750021【正文语种】中文【中图分类】TG231.1由于绕线式异步电动机在桥式起重机上应用非常广泛，若对其原理和工作特性掌握不够，会给日常维修带来困难。
转子是电动机的重要组成部分，外接电阻是电动机用来减少启动电流和利用接触器切除或增加电阻调速部分。
它具有调速控制简单、维修和操作方便、安全运行制动可靠、效率较高，以及制造容易、成本低廉等优点。
1 工作原理同步电动机的同步转速公式和转差率公式[1]可得出异步电动机的转速公式式中n——转速，单位为r／min；f——定子供电频率，单位为Hz；p——极对数；S——转差率；由上式可见，起重机异步电动机的调速，可采用接触器切除电阻或定子调压改变转差率S、（变频器）改变电源频率f和磁场磁极对数P这三种方法。
在起重机上改变转差率调速的方法只能用于绕线式转子异步电动机（现今起重机上使用YZR系列）。
通常利用转子回路外接串联启动电阻，采取改变转子回路中的电阻值，来改变转差率可以减少启动电流并调速。
目前也只有绕线式异步电动机转子带绕组，才可以通过电机尾端的滑环和碳刷在机外连接启动、调速电阻，改变转差率，进行调速。
这种调速方法功率损耗大、效率低，很少用来调整机床电动机的转速。
图1 绕线式异步电动机转子绕线式异步电动机转子如图1所示，绕线式异步电机是在转子回路串进附加电阻，使电动机的转差率加大，电动机在较低的转速下运行。
2020年中国石油大学北京网络学院 机电传动控制-第二次在线作业 参考答案
机电传动控制-第二次在线作业
参考答案
1.（2.5分） 绕线式异步电动机采用转子串电阻启动时，所串电阻愈大，启动转矩_________。
A、愈大
B、愈小
C、不变
D、不一定
我的答案：D 此题得分：2.5分
2.（2.5分） 三相异步电动机正在运行时，转子突然被卡住，这时电动机的电流会_________。
正确
错误
我的答案：错误此题得分：2.5分
35.（2.5分） 变频器基频以下的变频调速时，要求U/f保持常数。
A、增加
B、不变
C、减小
D、等于零
我的答案：A 此题得分：2.5分
3.（2.5分） 绕线式三相异步电动机，转子串电阻起动时 。
A、起动转矩增大，起动电流增大
B、起动转矩减小，起动电流增大
C、起动转矩增大，起动电流不变
D、起动转矩增大，起动电流减小
我的答案：D 此题得分：2.5分
4.（2.5分） 三相异步电动机带动一定负载运行时，若电源电压降低了，此时电动机转矩_________。
我的答案：C 此题得分：2.5分
8.（2.5分） 不能用于交流鼠笼式异步电动机的调速控制方法是 。
A、变电源频率调速
B、变极对数调速
C、串级调速
D、变电源电压调速
我的答案：C 此题得分：2.5分
9.（2.5分） 普通晶闸管导通之后，要恢复其阻断状态，应该采取的措施是 。
A、阴极电流增加
B、阳极电压取反
A、增加转子导条的电阻
B、减少极对数
C、增加极对数
D、增加电源频率
我的答案：A 此题得分：2.5分
14.（2.5分） 对一台确定的步进电动机而言，其步距角决定于_________。
浅谈绕线式三相异步电动机的调速控制
2、不能连续起动，连续启动时间间隔为1 分钟左右。
3、频敏包易烧毁，对绝缘要求高。
三、串极调速启动
串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机 的转差，达到调速的目的。 • 原速理前：后假转定子异电步流电近机似的保外持不加变电。源若电在压转E0子不回变路，中负引载入转一矩个都频不率变与，转则子电电机势在相调 同，而相位相同或相反的附加电势E1则转子电流I0为：
I0=(E0±E1)/ R0 （式4） R0= (R2+X0)1/2 E0-转子开路相电势；R2-转子回路电阻；X0-转子旋转时每相漏抗； 当机电的机一在个正常常数运，行所时以，改转变差附率加s电很势小E，1就故可R2以＞改X0变，转忽差略率X0s，，上从式而中实，现E调0取速电。动 实际E0±E1≈常数（式四） 势同相步设位串当相级E反调1=时速0时，（电小E动1于为机额负运定，行转改于数变额）E定1（的转即大速s小>，，0即）可n，在=当n额0附,s定=件s转0电,数当势以附与下件转调电子速势相，与电这转势称子相为相位低电相 同时，E1为正，改变E1的大小，可在额定转数以上调速，这称为超同步串级 调速(大于额定转数)(即s<0)。
P
sP
M
KM
KM1
逆变器
整流器
R
图能实现无级平滑调 速，低速时机械特性也比较硬，但是在运行中也必须要注 意以下两点：
• 1、必须有严格的启动和切换顺序，由于硅原件的赖压 和额定电流的影响，必须保证电机转速达到规定的最低转 速以上时才允许切换至串级调速运行状态，启动顺序是： 给控制回路送电，接通逆变器主电源转子接入频敏变阻器 （起保护作用），接通定子电源，启动电机，电机加速至 规定转速时切换至串调运行，此后立即切断频敏变阻器。
绕线型三相异步电机转子电路串电阻启动
引言三相异步电动机是目前应用最为广泛的电动机。
要想讨论电力拖动中经常遇到的绕线型异步电动机转子串电阻启动问题，首先我们要先了解三相异步电动机，这是讨论问题的基础。
异步电动机是交流电动机的一种。
由于异步电动机在性能上有缺陷，所以异步电动机主要作电动机使用。
异步电动机按供电电源相数的不同，有三相、两相和单相之分。
三相异步电动机结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便，是当前工业农业生产中应用最普通的电动机；单相异步电动机容量较小，性能较差，在实验室和家用电器中应用较多；两相异步电动机通常用作控制电机。
一、异步电动机的原理三相对称绕组，接通三相对称电源，流过三相对称电流，产生旋转磁场（电生磁），切割转子导体，感应电势和电流（磁变生电），载流导体在磁场中受到电磁力的作用，形成电磁转矩（电磁生力），使转子朝着旋转磁场旋转的方向旋转。
二、异步电动机的结构组成（一）定子异步电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。
1．定子铁心定子铁心是异步电动机主磁通磁路的一部分。
为了使异步电动机能产生较大的电磁转矩，希望有一个较强的旋转磁场，同时由于旋转磁场对定子铁心以同步转速旋转，定子铁心中的磁通的大小与方向都是变化的，必须设法减少由旋转磁场在定子铁心中所引起的涡流损耗和磁滞损耗，因此，定子铁心由导磁性能较好的0.5mm厚且冲有一定槽形的硅钢片叠压而成。
对于容量较大(10kW以上)的电动机，在硅钢片两面涂以绝缘漆，作为片间绝缘之用。
定子铁心上的槽形通常有三种半闭口槽，半开口槽及开口槽。
从提高电动机的效率和功率因数来看，半闭口槽最好。
2，定子绕组定子绕组是异步电机定子部分的电路，它也是由许多线圈按一定规律联接面成。
能分散嵌入半闭口槽的线圈由高强度漆包圆铜线或圆铝线绕成，放入半开口槽的成型线圈用高强度漆包扁沿线或扁铜线，或用玻璃丝包扁铜线绕成。
开口槽也放入成型线圈，其绝缘通常采用云母带，线圈放入槽内必须与槽壁之间隔有“槽绝缘”，以免电机在运行时绕组对铁心出现击穿或短路故障。
《电机及拖动基础》复习题(专科)
《电机与拖动基础》复习题（专科）一、填空题1、一台三相八极感应电动机的电网频率Hz 50，空载运行时转速为735转/分，此时转差率为 ，转子电势的频率为 。
当转差率为0.04时，转子的转速为 ，转子的电势频率为 。
2、单相绕组的基波磁势是 ，它可以分解成大小 ，转向 ，转速 的两个旋转磁势。
3、三相对称绕组通过三相对称电流，顺时针相序（a-b-c-a ）,其中ia ＝１０Sin(wt)，当Ia=10A 时，三相基波合成磁势的幅值应位于 ；当Ia =-5A 时，其幅值位于 。
4、一台单相变压器额定电压为380V/220V ，额定频率为50HZ ，如果误将低压侧接到380V 上，则此时Φm ,0I ,m Z ,Fe p 。
（增加，减少或不变）5、一台变压器，原设计的频率为50HZ ，现将它接到60HZ 的电网上运行，额定电压不变，励磁电流将 ，铁耗将 。
6、变压器的参数包括 ， ， ， ， 。
7、如果感应电机运行时转差率为s ，则电磁功率，机械功率和转子铜耗之间的比例是 2:P :e Cu P p = 。
8、三相感应电动机空载时运行时，电机内损耗包括 ， ， ，和 ，电动机空载输入功率0P 与这些损耗相平衡。
9、绕线型感应电动机转子串入适当的电阻，会使起动电流 ，起动转矩 。
10、当保持并励直流电动机的负载转矩不变，在电枢回路中串入电阻后，则电机的转速将 。
11、直流电动机的调速方法有 、 、 。
12、要改变三相交流绕组基波合成磁动势的转向，应将 。
13、三相异步电动机采用分布短距绕组的主要目的在于改善 和 的波形。
14、在同步电机中，只有存在 电枢反应才能实现机电能量转换。
15、三相同步发电机通过调节____ _____________可调节无功功率的性质。
16.一台单相变压器额定电压为380V/220V ，额定频率为50HZ ，如果误将低压侧接到380V 上，则此时Φm ,0I ,m Z ,Fe p 。
异步电动机--测验
异步电动机一、三相异步电动机的基本知识及结构1、异步电动机转子绕组的电流是依靠原理产生的，电机转子电流（有功分量）与磁场相互作用，产生，使电动机旋转，实现了能量转换。
2、异步电动机有三种运行状态，它们是、、和。
3、异步电动机稳定运行时转子的转速比定子旋转磁动势的转速要，有的存在是异步电动机旋转的必要条件。
4、当时，异步电动机运行于状态，此时电磁转矩性质为，电动势性质为。
5、三相异步电动机转速，定子旋转磁动势转速，当是运行状态，当是运行状态，当与反向时是运行状态。
6、异步电动机转差率，作为电动机运行状态，是在范围内变化，一般情况下，异步电动机在额定负载时的转差率在之间。
7、一台六极三相异步电动机，若转子转向与气隙旋转磁场转向一致，且，则转差率，此时电动机运行于状态；若转子转向与气隙旋转磁场转向相反，且，转差率，此时电动机运行于状态。
8、一台绕线式异步电动机，将定子三相绕组短接，转子三相绕组通入三相交流电流，转子旋转磁场正转时，这时电动机将会。
（A）正向旋转（B）反向旋转（C）不会旋转9、绕线式异步电动机，定子绕组通入三相交流电流，旋转磁场正转，转子绕组开路，此时电动机会。
（A）正向旋转（B）反向旋转（C）不会旋转10、一台异步电动机，其，此时电动机运行状态是。
（A）发电机（B）电动机（C）电磁制动11、一台异步电动机，其，此时电动机运行状态是。
（A）发电机（B）电动机（C）电磁制动12、怎样改变三相异步电动机的转向，并简述理由。
13、一台三相异步电动机，额定频率为，额定转速为，求电动机的磁极对数和额定转差率。
14、一台三相异步电动机，，试求：（1）同步转速及定子磁极对数；（2）带额定负载时的转差率。
15、异步电动机根据转子结构的不同可分为和两类。
16、异步电动机的额定功率是指。
17、异步电动机由静止不动的和旋转的组成。
二、三相异步电动机的运行原理1、异步电动机转子材质变差（既导磁性能变差），其他条件不变，则励磁电流将，励磁电抗将。
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U 1 X 2 ) 2 Z k
m1 pU12 R2 Tst 2 X 1 X 2 2 2f1 R1 R2
9
《电机ห้องสมุดไป่ตู้》 第六章 同步电机
一台50Hz交流电机，通入60Hz的三相对称交流电流，输出 转矩不变不变。分析Xm、Im、cosφ1、n、n1、sm、Tmax、Ist、 Tst、η 、温升。
m1 pU12 Tmax ) 4f1 ( X 1 X 2
Tem 2s Tmax sm
m1 pU12 R2 Tst 2 X 1 X 2 2 2f1 R1 R2
T2
P2
sm
R2 X 1 X 2
《电机学》 第六章 同步电机 4
5 5 答： m m I m I m cos 1 6 6 f1 X m ( 2f1Lm ), m 饱和程度 Lm
( f1 n1 6 n1 ) n 5
sm 1/ f1 Tmax 1/ f12
I st : f1 X1 X 2 I st Tst
5 5 Bm m 5 0.7 6 6 2 pFe f1 Bm ( 1.3) ( ) pFe 6 ( 6 f )1.3 1 5
I m I1 pCu
《电机学》 第六章 同步电机 10
5.9 异步电动机等效电路中的附加电阻的物理意义是 什么？能否用电抗或电容代替这个附加电阻？ 答：异步电动机等效电路中的附加电阻为代表总机功 率的一个虚拟电阻，用转子电流在该电阻所消耗的功 率来等效代替总机械功率（包括轴上输出的机械功率 和机械损耗、附加损耗等）。 因输出的机械轴功率和机械损耗等均属有功性质， 因此，从电路角度来模拟的话，只能用有功元件电阻， 而不能用无功元件电感或电容来等效代替。
Tem
P2
s
《电机学》 第六章 同步电机 6
④ s↑→pCu2↑→η ↓→P1↑ ⑤ P1↑→I1↑→I2↑
P 1 m1U1 I1 cos1
P2 P 1
《电机学》 第六章 同步电机
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5.14 答：转子回路串入电抗，可以是起动电流下降，转子 功率因数角增大，功率因数降低，使得起动转矩下降 很多。一般采用定子串电抗降压起动。
《电机学》 第六章 同步电机
1
5.10 三相异步电动机带额定负载运行时，如果负载转 矩不变，当电源电压降低时，电动机的Φ m、Tmax、Tst、 和s（n）如何变化？
答：最严重的是停机事故(T2>Tem)，若无保护及时切 断电源，将过热烧坏； Φ m∝U2→下降； Tmax、Tst∝U2→下降； s增大；n下降。
5.17
答：起动时串联，运行中并联。 正常运行的一台电机I1st、T1st； 运行时并联：2I1st、2T1st。 启动时串联：起动电流1/2I1st（降低了1/4）；每台电 机的起动转矩1/4T1st（降低了1/4） 。 这样的起动相当于降压起动。
I st
U1 ( R1 R2 ) 2 ( X 1
pCu 2
sTem sPem 1
Tem CM m I 2 cos2
《电机学》 第六章 同步电机
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5.13一台笼型异步电动机，原转子铜条改为铝条，如输出同 样的功率，试问对sN、cosφ 1、η N、I1N等都有何影响？
① ② ③
答：将转子铜条改为铝条，相当于转子电阻R2增大。 R2↑→Ist↓→ Tst↑、sm↑，Tmax不变。 P2不变，由图s↑，n↓ R2↑，外加电压不变，无功不变，输出功率不变， 电机从电网吸收的有功功率不变，忽略电机损耗， 可以认为cosφ 1基本不变。
m1 pU12 R2 Tst 2 X 1 X 2 2 2f1 R1 R2
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《电机学》 第六章 同步电机
5.13一台笼型异步电动机，原转子铜条改为铝条，如输出同 样的转矩，试问对sN、cosφ 1、η N、I1N等都有何影响？
答：铝较铜的电阻率大，将转子铜条改为铝条，转子 电阻R2增大。 ① R2↑→Ist↓→Tst↑、sm↑，Tmax不变。 ② TL不变，s↑，n↓ ③ P2∝n，n↓→P2↓
《电机学》 第六章 同步电机
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5.11 漏电抗大小对异步电动机的运行性能，包括起动 电流、起动转矩、最大转矩、功率因数有何影响？
答: X↑→Ist↓； Tmax、Tst∝1/X→X↑→Tmax↓、Tst↓↓ ； cosφ 1：电阻有功成分↓，电抗无功成分↑→功率 因数变差。
m1 pU12 Tmax ) 4f1 ( X 1 X 2
④ R2↑→s↑(s∝R2)：cosφ 2不变、cosφ 1不变 ⑤外加电压不变→Φ m不变→I2不变，I1不变。 ⑥s↑→pCu2↑→η ↓。 ⑦ U1、I1不变，cosφ 1不变 P m U I cos 不变
1 1 1 1 1
' R2 /s cos 2 2 R2 2 ( ) X2 s
I st U1 ( R1 R2 ) 2 ( X 1 X 2 ) 2 U1 Zk
2 arctg1
X2 R2
m1 pU12 R2 Tst 2 X 1 X 2 2 2f1 R1 R2
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《电机学》 第六章 同步电机