三相异步电动机的转动原理旋转磁场课件
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三相异步电动机工作原理(ppt)
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。
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。
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
•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。
三相异步电动机工作原理 ppt课件
24
5.2.6异步电机旋转磁场的产生
0°
Y
NA Z
60°
A
N
Y
Z
C
B
t = 0° X S
C
S
X
90°
S
A
Y S
C X
t = 90°
Z
Y
N
B
C
X
ppt课件
N
B
t =60
A Z 180° B
t =18250
综上分析可以得出：
空间相差 120º 角的三相绕组，通入对称三相电流时， 产生的是一对磁极的旋转磁场，当电流经过一个周期变化时， 磁场也沿着顺时针方向旋转了一周(在空间旋转的角度为 360º)。
（1）外壳：三相电动机外壳包括机座、端盖、轴承盖、接线盒及 吊环等部件。
机座：铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是保护和固定三相电 动机的定子绕组。中、小型三相电动机的机座还有两个端盖支承 着转子，它是三相电动机机械结构的重要组成部分。通常，机座 的外表要求散热性能好，所以一般都铸有散热片。
端盖：用铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是把转子固定在定 子内腔中心，使转子能够在定子中均匀地旋转。
切割磁力线，转子绕组导体中才能产生感应电动势和电流，从 而产生电磁转矩，使转子按照旋转磁场的方向继续旋转。由此 可见 n1 n ，且 n n1 ，是异步电动机工作的必要条件， “异步”的名称也由此而来。
ppt课件
17
5.1.3异步电机的工作原理
• 转差率
•
旋转磁场转速n1与转子转速n之差与同步转速n1之比称为异
22
5.2.4异步电机旋转磁场的产生
i
iA iB iC
O
t = 90°
5.2.6异步电机旋转磁场的产生
0°
Y
NA Z
60°
A
N
Y
Z
C
B
t = 0° X S
C
S
X
90°
S
A
Y S
C X
t = 90°
Z
Y
N
B
C
X
ppt课件
N
B
t =60
A Z 180° B
t =18250
综上分析可以得出：
空间相差 120º 角的三相绕组，通入对称三相电流时， 产生的是一对磁极的旋转磁场，当电流经过一个周期变化时， 磁场也沿着顺时针方向旋转了一周(在空间旋转的角度为 360º)。
（1）外壳：三相电动机外壳包括机座、端盖、轴承盖、接线盒及 吊环等部件。
机座：铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是保护和固定三相电 动机的定子绕组。中、小型三相电动机的机座还有两个端盖支承 着转子，它是三相电动机机械结构的重要组成部分。通常，机座 的外表要求散热性能好，所以一般都铸有散热片。
端盖：用铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是把转子固定在定 子内腔中心，使转子能够在定子中均匀地旋转。
切割磁力线，转子绕组导体中才能产生感应电动势和电流，从 而产生电磁转矩，使转子按照旋转磁场的方向继续旋转。由此 可见 n1 n ，且 n n1 ，是异步电动机工作的必要条件， “异步”的名称也由此而来。
ppt课件
17
5.1.3异步电机的工作原理
• 转差率
•
旋转磁场转速n1与转子转速n之差与同步转速n1之比称为异
22
5.2.4异步电机旋转磁场的产生
i
iA iB iC
O
t = 90°
三相异步电动机工作原理与图解PPT课件
一、 三相异步电动机的“电－磁”关系
e1 、e2 ：主磁通产
R1
生的感应电动势。
i1
e 1、e 2 ：漏磁通
u1
e1
e 1
产生的感应电动
i2
e2
e 2 R2
势。
转、定子电路
d
定子边：u1 i1R1 e1 e 1 e1 N1 dt
Φ u N cos t Φ sin t 设： 2021/3/18
电机过热
2021/3/18
影响其他负载工作 27
三相异步机的起动方法：
（1） 直接起动。二三十千瓦以下的异步电动机一般 采用直接起动。
（2） 降压起动。 Y－ 起动
自耦降压起动
（3）转子串电阻起动。
以下介绍 Y－ 起动和转子串电阻起动。
2021/3/18
28
§ 2.5 三相异步电动机的铭牌数据
转子与旋转磁场间没有相对运动
2021/3/18
无转子电动势（转子导体不切割磁力线）
无转子电流
无转距
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：
s
n0 n0
n
100%
异步电机运行中: s 1 ~ 9%
电动机起动瞬间: n 0, s 1（转差率最大）
2021/3/18
m
1 则： 1
1m 1
211
三个重要转矩
( 1 ) 额定转矩 TN ：
电机在额定电压下，以额
n
n nN0
定转速 nN 运行，输出额
T
定功率 PN 时，电机转轴
TN
上输出的转矩。（电动机在额定负载时的转矩。）
TN
e1 、e2 ：主磁通产
R1
生的感应电动势。
i1
e 1、e 2 ：漏磁通
u1
e1
e 1
产生的感应电动
i2
e2
e 2 R2
势。
转、定子电路
d
定子边：u1 i1R1 e1 e 1 e1 N1 dt
Φ u N cos t Φ sin t 设： 2021/3/18
电机过热
2021/3/18
影响其他负载工作 27
三相异步机的起动方法：
（1） 直接起动。二三十千瓦以下的异步电动机一般 采用直接起动。
（2） 降压起动。 Y－ 起动
自耦降压起动
（3）转子串电阻起动。
以下介绍 Y－ 起动和转子串电阻起动。
2021/3/18
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§ 2.5 三相异步电动机的铭牌数据
转子与旋转磁场间没有相对运动
2021/3/18
无转子电动势（转子导体不切割磁力线）
无转子电流
无转距
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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：
s
n0 n0
n
100%
异步电机运行中: s 1 ~ 9%
电动机起动瞬间: n 0, s 1（转差率最大）
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m
1 则： 1
1m 1
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三个重要转矩
( 1 ) 额定转矩 TN ：
电机在额定电压下，以额
n
n nN0
定转速 nN 运行，输出额
T
定功率 PN 时，电机转轴
TN
上输出的转矩。（电动机在额定负载时的转矩。）
TN
三相异步电动机的基本结构和工作原理ppt课件
可知，此时旋转磁场的旋转方向将变为A→C→B，即向逆时针方向 旋转，如图所示，即与未对调前的旋转方向相反。
由此可见，要改变旋转磁场的旋转方向，只要把定子绕组接到
电源的三根导线中的任意两根对精调选p即pt 可。
17
（一）旋转磁场
（1）旋转磁场的产生
图 6.2.2 精选二pp极t 旋转磁场
返回
上一节
下一节
假设每相绕组只有一个线匝，分别嵌放在定子内圆周的6个凹 槽之中。现将三相绕组的末端X、Y、Z相连，首端A、B、C接三相 交流电源。且三相绕组分别叫做A、B、C相绕组。如图所示。
精选ppt
9
假定定子绕组中电流的正方向规定为从首端流向末端，且A相 绕组的电流作为参考正弦量，即 iA的初相位为零，则三相绕组A、B、C的
旋转磁场的旋转方向为从A→B→C，即向顺时针方向旋转。
精选ppt
15
如果将定子绕组接至电源的三根导线中的任意两根线对调，例 如，将B，C两根线对调，使B相与C相绕组中电流的相位对调，如 图所示。
精选ppt
16
此时A相绕组内的电流超前C相绕组内的电流2 /3，而C相绕 组内的电流又超前B相绕组内的电流2 /3，用上述同样的分析方法
此时的合成磁场如图 （d）所示，合成磁场已从 t=0 瞬间所在位置顺时针方
向旋转了 。
精选ppt
14
按以上分析可以证明：当三相电流随时间不断变化时，合成磁 场也在不断旋转，故称旋转磁场。
2．旋转磁场的旋转方向
A相绕组内的电流超前B相绕组内的电流2 /3，而B相绕组内的 电流又超前C相绕组内的电流2 /3，当三相交流电的A→B→C ，
电流（相序为A—B—C）的瞬时值为：
iAImsi nt
由此可见，要改变旋转磁场的旋转方向，只要把定子绕组接到
电源的三根导线中的任意两根对精调选p即pt 可。
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（一）旋转磁场
（1）旋转磁场的产生
图 6.2.2 精选二pp极t 旋转磁场
返回
上一节
下一节
假设每相绕组只有一个线匝，分别嵌放在定子内圆周的6个凹 槽之中。现将三相绕组的末端X、Y、Z相连，首端A、B、C接三相 交流电源。且三相绕组分别叫做A、B、C相绕组。如图所示。
精选ppt
9
假定定子绕组中电流的正方向规定为从首端流向末端，且A相 绕组的电流作为参考正弦量，即 iA的初相位为零，则三相绕组A、B、C的
旋转磁场的旋转方向为从A→B→C，即向顺时针方向旋转。
精选ppt
15
如果将定子绕组接至电源的三根导线中的任意两根线对调，例 如，将B，C两根线对调，使B相与C相绕组中电流的相位对调，如 图所示。
精选ppt
16
此时A相绕组内的电流超前C相绕组内的电流2 /3，而C相绕 组内的电流又超前B相绕组内的电流2 /3，用上述同样的分析方法
此时的合成磁场如图 （d）所示，合成磁场已从 t=0 瞬间所在位置顺时针方
向旋转了 。
精选ppt
14
按以上分析可以证明：当三相电流随时间不断变化时，合成磁 场也在不断旋转，故称旋转磁场。
2．旋转磁场的旋转方向
A相绕组内的电流超前B相绕组内的电流2 /3，而B相绕组内的 电流又超前C相绕组内的电流2 /3，当三相交流电的A→B→C ，
电流（相序为A—B—C）的瞬时值为：
iAImsi nt
《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。
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
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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
三相异步电动机工作原理课件
感应电流
旋转磁场切割转子导体，在转子导体中产生感应电流。
磁场相互作用
感应电流产生的磁场与定子磁场相互作用，产生转矩，驱动转 子旋转。
转子绕组的电流产生
感应电动势
旋转磁场切割转子绕组，在转子 绕组中感应出电动势。
电流路径
感应电动势驱动电流在转子绕组 中流动，电流路径通常是闭合回 路。
转子电流
转子绕组中流动的电流称为转子电流，其大小与转子速度和旋转磁场强度 有关。
转矩的产生
1 磁场相互作用
转子绕组中的电流产生磁场， 该磁场与定子磁场相互作用。
2 力矩
磁场相互作用力产生力矩，推 动转子旋转。
3 转矩大小
转矩的大小取决于定子电流、转子电流以及定子磁场和转子磁场之间 的角度。
转子转速与同步转速的关系
同步转速 转子转速 滑差
定子磁场旋转速度，由电源频率决定。 始终低于同步转速，两者差值称为滑差。 反映了电机能量转化效率，滑差越大，效率越低。
三相异步电动机的应用
ห้องสมุดไป่ตู้
工业生产
各种机械设备，如机床、泵、压缩机等。
交通运输
电动机车、地铁、电气化铁路等。
家用电器
洗衣机、冰箱、空调等。
三相异步电动机工作 原理
三相异步电动机是现代工业中应用最广泛的电机类型之一，具有结构简单、性 能可靠、维护方便等优点，广泛应用于各种机械设备中。
三相交流电的产生
1
旋转磁场
三相交流电通过绕组产生旋转磁场，磁场方向随时间变化。
2
电磁感应
旋转磁场切割定子绕组，产生感应电动势。
3
电流产生
感应电动势驱动电流在定子绕组中流动。
三相异步电动机的结构
旋转磁场切割转子导体，在转子导体中产生感应电流。
磁场相互作用
感应电流产生的磁场与定子磁场相互作用，产生转矩，驱动转 子旋转。
转子绕组的电流产生
感应电动势
旋转磁场切割转子绕组，在转子 绕组中感应出电动势。
电流路径
感应电动势驱动电流在转子绕组 中流动，电流路径通常是闭合回 路。
转子电流
转子绕组中流动的电流称为转子电流，其大小与转子速度和旋转磁场强度 有关。
转矩的产生
1 磁场相互作用
转子绕组中的电流产生磁场， 该磁场与定子磁场相互作用。
2 力矩
磁场相互作用力产生力矩，推 动转子旋转。
3 转矩大小
转矩的大小取决于定子电流、转子电流以及定子磁场和转子磁场之间 的角度。
转子转速与同步转速的关系
同步转速 转子转速 滑差
定子磁场旋转速度，由电源频率决定。 始终低于同步转速，两者差值称为滑差。 反映了电机能量转化效率，滑差越大，效率越低。
三相异步电动机的应用
ห้องสมุดไป่ตู้
工业生产
各种机械设备，如机床、泵、压缩机等。
交通运输
电动机车、地铁、电气化铁路等。
家用电器
洗衣机、冰箱、空调等。
三相异步电动机工作 原理
三相异步电动机是现代工业中应用最广泛的电机类型之一，具有结构简单、性 能可靠、维护方便等优点，广泛应用于各种机械设备中。
三相交流电的产生
1
旋转磁场
三相交流电通过绕组产生旋转磁场，磁场方向随时间变化。
2
电磁感应
旋转磁场切割定子绕组，产生感应电动势。
3
电流产生
感应电动势驱动电流在定子绕组中流动。
三相异步电动机的结构
04第四章三相异步电动机的基本原理PPT课件
转速，单位 r/min
此外，铭牌上还标明绕组的相数与接法（星形还是三角形）、绝缘 等级及允许温升等。对绕线转子异步电动机，还标明转子的额定电 动势及额定电流。
28.09.2020
20
第三节 三相异步电动机的定子绕组
一、交流绕组的一些基本知识和基本量
1、电角度与机械角度 电机圆周在几何上分成360°，这个角度称为机械角度。 若磁场在空间按正弦波分布，则经过N、S 一对磁极恰好相当于正
三相异步电动机圆柱形的转子铁心上，嵌 有均匀分布的导条，导条两端分别用铜环 将它们连接成一个整体。
转子导条被这种旋转磁场切割，在导条内 产生感生电流，磁场又对导条产生电磁力。 于是转子就跟着旋转磁场旋转。
可以看出在这个过程中，要实现三相异步 电动机的机电能量转换的前提是要有旋转 磁场。
28.09.2020
考虑本题的额定转速 ns 750r/min 极对数 p 4
空载转速 n s n s ( 1 s 0 ) 7 5 0 ( 1 0 . 2 6 7 % ) r / m i n 7 4 8 r / m i n 额定转差率 sN n sn N n N 1 0 0 % 7 5 0 7 5 0 7 3 0 1 0 0 % 2 .6 7 %
28.09.2020
21
3、节距—— 一个线圈的两个边所跨定子圆周上的距离称为节距，
用y1表示，一般用槽数计算。节距应该接近极距τ。
y1 ——整距绕组， y1 ——短距绕组， y1 ——长距绕组
s ns n100% ns
n s ——同步转速 n ——转子异步转速
28.09.2020
17
[例4-1] 有一台50Hz的三相异步电动机运行，空载转差率为 0.267%，额定转速为nN73r0/min 求该电动机的极对数、同步 转速、空载转速以及额定负载时的转差率。
此外，铭牌上还标明绕组的相数与接法（星形还是三角形）、绝缘 等级及允许温升等。对绕线转子异步电动机，还标明转子的额定电 动势及额定电流。
28.09.2020
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第三节 三相异步电动机的定子绕组
一、交流绕组的一些基本知识和基本量
1、电角度与机械角度 电机圆周在几何上分成360°，这个角度称为机械角度。 若磁场在空间按正弦波分布，则经过N、S 一对磁极恰好相当于正
三相异步电动机圆柱形的转子铁心上，嵌 有均匀分布的导条，导条两端分别用铜环 将它们连接成一个整体。
转子导条被这种旋转磁场切割，在导条内 产生感生电流，磁场又对导条产生电磁力。 于是转子就跟着旋转磁场旋转。
可以看出在这个过程中，要实现三相异步 电动机的机电能量转换的前提是要有旋转 磁场。
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考虑本题的额定转速 ns 750r/min 极对数 p 4
空载转速 n s n s ( 1 s 0 ) 7 5 0 ( 1 0 . 2 6 7 % ) r / m i n 7 4 8 r / m i n 额定转差率 sN n sn N n N 1 0 0 % 7 5 0 7 5 0 7 3 0 1 0 0 % 2 .6 7 %
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3、节距—— 一个线圈的两个边所跨定子圆周上的距离称为节距，
用y1表示，一般用槽数计算。节距应该接近极距τ。
y1 ——整距绕组， y1 ——短距绕组， y1 ——长距绕组
s ns n100% ns
n s ——同步转速 n ——转子异步转速
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[例4-1] 有一台50Hz的三相异步电动机运行，空载转差率为 0.267%，额定转速为nN73r0/min 求该电动机的极对数、同步 转速、空载转速以及额定负载时的转差率。
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Z
A
Z'
C
A'
Y
B X C
iA
A
A Y'
Z'
iC
iB
X A' Z' X' C' Y Y' Z B' B C
C'
X'
N
B
S
S
N
A'
Y
X
B'
C
Im
i A i B iC
t
Z
极对数
p2
3、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：
Im
i A i B iC
复习
右手安培定则：
用右手握住导线，让伸直的大 拇指所指的方向与电流的方向 一致，那么四指的弯曲方向就 是磁感线的环绕方向。
1、旋转磁场的产生
在异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极 (•)电流出
A
n0
Z B
i A I m sin t
iB I m sin t 120
Y
iC I m sin t 240
Im
i A i B iC
t
三相异步电动机的同步（旋转磁场）转速：
60 f n0 (转/分） p
极对数
每个电流周期 磁场转过的空间角度
同步转速
( f 50Hz)
n0
p 1
p2 p3
360 180 120
3000(转/分） 1500(转/分） 1000(转/分）
电动机转速和旋转磁场同步转速的关系：
N
f B l i
（左手定则）
n0 f
n
e i
S
1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致 结论： 2. 线圈比磁场转得慢
n n0
异步
n0 f
N
n
e i
S
三相感应电动机的转速小于磁场速度
由于转子转动的方向与磁场旋转的方 向是一致的，所以如果n=n1，则磁场与转 子之间就没有相对运动，它们之间就不存 在电磁感应关系，也就不能在转子导体中 感应电动势、产生电流，也就不能产生电 磁转矩。所以，感应电动机的转子速度不 可能等于磁场速度。因此，这种电动机一 般也叫做异步电动机。
n0 60 f (转/分）
t
n0
Y
C
N
A
60
A
N
Z
B X
Y
CS
Z B
Y C
S
A
Z B X
S
N
X
极对数和转速的关系：
A Y' A
Z
C'
X'
N
B
30
C S'
NZ
n0
S
S
N
A'
Y
X'
X
X
B'
C
ZN '
C S
Z'
t 0
A'
t 60
60 f n0 (转/分） p
t 180
三相感应电动机的工作原理（图解） n1 N f
T
n f
S
旋转磁场的定性分析图解
N i W2 V1 U2 S 123 4 5 6 U V W t
V2
W1
U1
分析规定： 电流 I 为正时，从首端流入、末端流出； 电流 I 为负时，从首端流出、末端流入。
旋转磁场的连续观察
S N N W2 V1 S
异步电机运行中: 电动机起动瞬间:
s 1% ~ 9%
（转差率最大） n 0, s 1
2.定子中通入Biblioteka 相对称电流（1）电路图定子的末端（X、Y、Z）连接在一起，首端（A、B、 C）分别接入三相对称电源，三相电源相序为U、V、W， 三个绕组中就会产生三相对称电流iu、iv、iw。
（2）三相对称电流的数学表达式 以Iu 为初始相量，则：
M 3~
3、极对数（P）的概念
iA
A Z X Y B
A
Y
N
Z
iC C
iB
C
B
S
X
此种接法（每相绕组只有一组线圈）下，合成磁场 只有一对磁极，则极对数为1。
即：
p 1
将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。 形成的磁场则是两对磁极。
iA
C'
A X A' Z' X'
iC
iB
Y'
Z B'
Y B
Y' C' X' B'
三相异步电动机的转动原理
磁铁
n0
N
f
n
e i
S
闭合 线圈
磁极旋转
导线切割磁力线产生感应电动势
e B l v
磁感应强度 导线长度 闭合导线产生电流 i 通电导线在磁场中受力
用右手,先让大拇指 与四指垂直,让磁感 （右手定则）线垂直穿过手心,大 拇指的指向与导线 运动方向一致,那么 四指的指向就是感 切割速度 应电流的方向.
C
iA
iB
iC
t
Im
X
()电流入
iA
A
iA
iB
iC
t
iC
iB
Z X Y
C B
Im
A
Y
N
Z
合成磁场方向：
t 0
C
B
向下
S
X
同理分析，可得 其它电流角度下 的磁场方向：
iA
iB
iC
t
Im
n0
A Y
60
Z
n0
Y
A Z
n0
Y C
A Z B X
N
B
X
CS
C
B X
t 60
t 120
电动机转速:
n
异步电动机
电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，
但
n n0
提示：如果
n n0
转子与旋转磁场间没有相对运动 无转子电动势（转子导体不切割磁力线） 无转子电流 无转距
5、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：
n0 n s 100 % n 0
iW
C
t
(•)电流出
X
3.旋转磁场的产生
（1）当ω t=0时，iu=0，iv＜0，iw＞0； （2）当ω t=120°时，iv=0，iu＜0，iw＞0；
与ω t=0时刻相比较，顺时针旋转了120° （A相→B相）。 （3）当ω t=240°时，iw=0，iu＜0，iv＞0；
与ω t=120°时刻相比较，顺时针旋转了120° （B相→C相）。
i
A Z X Y B
iU I m sin t
iV I m sin t 120
iW I m sin t 240
C
（3）电流的波形图
（4）电流的参考方向
当电流i为正时，由首端流入尾端流出； 当电流i为负时，由尾端流入首端流出 。
()电流入
Y
A Z
i
Im
B
iU
iV
（4）当ω t=360°时，iu=0，iv＜0，iw＞0； 与ω t=240°时刻相比较，顺时针旋转了120° （C相→A相）。
4.小结
◆1.三项对称定子绕组通入三相对称电流后， 定子中产生了旋转磁场。
◆2.电流变化一周期（360°），旋转磁场也 旋转一周（360°）。
◆3.产生的旋转磁场有一对磁极（一个N极， 一个S极）。 ◆4.旋转磁场的旋转方向与三相电流相序一致。
V2 W1
U1
U2
S N
2、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
t
iA
iC
iB
t
Im
Im
n0
n0
改变电机的旋转方向的方法：改变相序（换接其中两相）
三相异步电动机的正、反转
方法：将与电源相接的任意两相互换(改变相序 )，就可实现反转。 电源 电源
A B C
A
B
C
正转
反转
M 3~
A
Z'
C
A'
Y
B X C
iA
A
A Y'
Z'
iC
iB
X A' Z' X' C' Y Y' Z B' B C
C'
X'
N
B
S
S
N
A'
Y
X
B'
C
Im
i A i B iC
t
Z
极对数
p2
3、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：
Im
i A i B iC
复习
右手安培定则：
用右手握住导线，让伸直的大 拇指所指的方向与电流的方向 一致，那么四指的弯曲方向就 是磁感线的环绕方向。
1、旋转磁场的产生
在异步机中,旋转磁场代替了旋转磁极 (•)电流出
A
n0
Z B
i A I m sin t
iB I m sin t 120
Y
iC I m sin t 240
Im
i A i B iC
t
三相异步电动机的同步（旋转磁场）转速：
60 f n0 (转/分） p
极对数
每个电流周期 磁场转过的空间角度
同步转速
( f 50Hz)
n0
p 1
p2 p3
360 180 120
3000(转/分） 1500(转/分） 1000(转/分）
电动机转速和旋转磁场同步转速的关系：
N
f B l i
（左手定则）
n0 f
n
e i
S
1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致 结论： 2. 线圈比磁场转得慢
n n0
异步
n0 f
N
n
e i
S
三相感应电动机的转速小于磁场速度
由于转子转动的方向与磁场旋转的方 向是一致的，所以如果n=n1，则磁场与转 子之间就没有相对运动，它们之间就不存 在电磁感应关系，也就不能在转子导体中 感应电动势、产生电流，也就不能产生电 磁转矩。所以，感应电动机的转子速度不 可能等于磁场速度。因此，这种电动机一 般也叫做异步电动机。
n0 60 f (转/分）
t
n0
Y
C
N
A
60
A
N
Z
B X
Y
CS
Z B
Y C
S
A
Z B X
S
N
X
极对数和转速的关系：
A Y' A
Z
C'
X'
N
B
30
C S'
NZ
n0
S
S
N
A'
Y
X'
X
X
B'
C
ZN '
C S
Z'
t 0
A'
t 60
60 f n0 (转/分） p
t 180
三相感应电动机的工作原理（图解） n1 N f
T
n f
S
旋转磁场的定性分析图解
N i W2 V1 U2 S 123 4 5 6 U V W t
V2
W1
U1
分析规定： 电流 I 为正时，从首端流入、末端流出； 电流 I 为负时，从首端流出、末端流入。
旋转磁场的连续观察
S N N W2 V1 S
异步电机运行中: 电动机起动瞬间:
s 1% ~ 9%
（转差率最大） n 0, s 1
2.定子中通入Biblioteka 相对称电流（1）电路图定子的末端（X、Y、Z）连接在一起，首端（A、B、 C）分别接入三相对称电源，三相电源相序为U、V、W， 三个绕组中就会产生三相对称电流iu、iv、iw。
（2）三相对称电流的数学表达式 以Iu 为初始相量，则：
M 3~
3、极对数（P）的概念
iA
A Z X Y B
A
Y
N
Z
iC C
iB
C
B
S
X
此种接法（每相绕组只有一组线圈）下，合成磁场 只有一对磁极，则极对数为1。
即：
p 1
将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。 形成的磁场则是两对磁极。
iA
C'
A X A' Z' X'
iC
iB
Y'
Z B'
Y B
Y' C' X' B'
三相异步电动机的转动原理
磁铁
n0
N
f
n
e i
S
闭合 线圈
磁极旋转
导线切割磁力线产生感应电动势
e B l v
磁感应强度 导线长度 闭合导线产生电流 i 通电导线在磁场中受力
用右手,先让大拇指 与四指垂直,让磁感 （右手定则）线垂直穿过手心,大 拇指的指向与导线 运动方向一致,那么 四指的指向就是感 切割速度 应电流的方向.
C
iA
iB
iC
t
Im
X
()电流入
iA
A
iA
iB
iC
t
iC
iB
Z X Y
C B
Im
A
Y
N
Z
合成磁场方向：
t 0
C
B
向下
S
X
同理分析，可得 其它电流角度下 的磁场方向：
iA
iB
iC
t
Im
n0
A Y
60
Z
n0
Y
A Z
n0
Y C
A Z B X
N
B
X
CS
C
B X
t 60
t 120
电动机转速:
n
异步电动机
电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，
但
n n0
提示：如果
n n0
转子与旋转磁场间没有相对运动 无转子电动势（转子导体不切割磁力线） 无转子电流 无转距
5、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：
n0 n s 100 % n 0
iW
C
t
(•)电流出
X
3.旋转磁场的产生
（1）当ω t=0时，iu=0，iv＜0，iw＞0； （2）当ω t=120°时，iv=0，iu＜0，iw＞0；
与ω t=0时刻相比较，顺时针旋转了120° （A相→B相）。 （3）当ω t=240°时，iw=0，iu＜0，iv＞0；
与ω t=120°时刻相比较，顺时针旋转了120° （B相→C相）。
i
A Z X Y B
iU I m sin t
iV I m sin t 120
iW I m sin t 240
C
（3）电流的波形图
（4）电流的参考方向
当电流i为正时，由首端流入尾端流出； 当电流i为负时，由尾端流入首端流出 。
()电流入
Y
A Z
i
Im
B
iU
iV
（4）当ω t=360°时，iu=0，iv＜0，iw＞0； 与ω t=240°时刻相比较，顺时针旋转了120° （C相→A相）。
4.小结
◆1.三项对称定子绕组通入三相对称电流后， 定子中产生了旋转磁场。
◆2.电流变化一周期（360°），旋转磁场也 旋转一周（360°）。
◆3.产生的旋转磁场有一对磁极（一个N极， 一个S极）。 ◆4.旋转磁场的旋转方向与三相电流相序一致。
V2 W1
U1
U2
S N
2、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
t
iA
iC
iB
t
Im
Im
n0
n0
改变电机的旋转方向的方法：改变相序（换接其中两相）
三相异步电动机的正、反转
方法：将与电源相接的任意两相互换(改变相序 )，就可实现反转。 电源 电源
A B C
A
B
C
正转
反转
M 3~