三相异步电动机基本知识
取决于转子和旋转磁场的相对速度
n0 n n0 n n0 f2 P P Sf1 60 n0 60
I2
其中
E2 R X
2 2 2 2 2 2
R1
u1
2
i1
SE20 R ( SX 20 )
e 1
e1
e2
e 2
R2
X 2 2 f 2 L2 2 Sf1L2 SX20
1.8 ~ 2.2
Tmax
1 KU 2 X 20
2 1
三相异步机
注意： （1）三相异步机的 Tmax 和电压的平方成正比，所 以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。 （2）工作时，一定令负载转矩 电机将停转。致使
TL Tmax，否则
n 0 (s 1) I 2 I1 电机严重过热
（转差率最大） n 0, s 1
三相异步电动机的机械特性
三相异步电动机的“电－磁”关系
e1 、 e2 ：主磁通产
生的感应电动势。 R1
i2 e2
e 1、 e 2 ：漏磁通
产生的感应电动 势。
u1
i1
e 1
e1
e 2
R2
转、定子电路
d u1 i1 R1 e1 e 1 e1 N1 定子边： dt u1 N1Φm1cos1t 设： Φmsin1t 则：
n < n0
异步
n0 f
N
n
e i
S
三相异步机的结构
三相定子绕组：产生旋转 磁场。 转子：在旋转磁场作用下， 产生感应电动势或 电流。 线绕式 鼠笼式 转子
定子绕组 （三相）
A Y
定子
Z
C
B
X
鼠笼转子
机 座
旋转磁场的产生
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 ωt
n
U1大
n0 n s
n
U1小
n
E2 sE20
s
E2
I1
I2
T
5. 额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。
如： /
11.2A / 6.48A
表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电流 为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。 6. 额定功率：
Im
i A i B iC
t
Z
极对数
p=2
极对数和转速的关系
A Y'
Z
A
C'
X'
N
B
30
C S'
NZ
n0
S
S
N
A'
Y
X'
X
X
B'
C
ZN '
C S
Z'
ωt = 0
A'
t 60
60 f n0 (转/分） p
Im
i A i B iC
t
三相异步电动机的同步转速
60 f n0 (转/分） p
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'
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
机械特性和电路参数的关系
和电压的关系
sR2 2 T K 2 U 1 2 R2 (sX 20 )
T ~U
结论：
2 1
(s 0) n n0
0
n
U1
T
U1 Tmax TST
和转子电阻的关系
n
R2
R2 R'2
R '2
sR2 2 T K 2 U 1 2 R2 (sX 20 )
R1
u1 N1Φm1cos1t
u1
i1
e 1
e1
e2
e 2
R2
U1m N1Φm N1Φm 2π f1 U E1 U1 1
同理得转子边：
2
4.44 f1 N1Φm
E2 4.44 f 2 N2Φm
E2 4.44 f 2 N2Φm
f 2 ：转子感应电动势的频率 N 2 ：转子线圈匝数 f2
cos 1
P2
PN
注意：实用中应选择合适容量的电机，防止“大马” 拉“小车”的现象。
此外还有绝缘等级等参数，不一 一介绍。
同步转速
极对数
每个电流周期 磁场转过的空间角度
( f 50Hz)
n0
p =1
p=2 p=3
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
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
C
C
Y
B
B
X
例：380/220 Y/是指：线电压为380V时采用Y接法； 当线电压为220V时采用接法。 说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额 定值的 5 ％。
电压波动对电动机的影响
U1 I1
U1
Φ
Φ
I1
I
U1 4.44 f1 N1Φ
U1 I1
U1
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
转差率
( s ) 的概念：
n0 n s 100 % n 0
转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：
异步电机运行中: 电动机起动瞬间:
s 1 ~ 9%
额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率 （P ），不等于从电源吸收的功率（P ）。两者的 1 2
关系为：
P2 P 1
3U N I N cos
其中
P 1
鼠笼电机 =72－93％
7. 功率因数(cos1)： 额定负载时一般为0.7 ~ 0.9 ， 空载时功率因数很 低约为0.2 ~ 0.3。额定负载时，功率因数最大。
增加。
n
0
T
自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械的重要 特点。（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大 油门，才能带动新的负载。）
三个重要转矩
( 1 ) 额定转矩
TN
：
nN
n
0
n
电机在额定电压下，以额
定转速 定功率
nN PN
运行，输出额 时，电机转轴
T
上输出的转矩。
TN
PN PN (千瓦 ) TN 9550 2π nN nN (转 / 分) 60
三相电动机的机械特性
T f (S ) n f (T )
根据转矩公式 得特性曲线：
sR2 2 T K 2 U 1 2 R2 (sX 20 )
n
n
0
T
s
0
1
T
电动机的自适应负载能力
电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整， 这种能力称为自适应负载能力。 常用特 n 性段
TL n S I 2 T 直至新的平衡。此过程中，I 2 时， I1 电源提供的功率自动
（牛顿•米）
( 2 ) 最大转矩 T ： max 电机带动最大负载的能力。 如果 TL Tmax电机将会 因带不动负载而停转。
n
0
n
T
sR2 2 T K 2 U1 2 R2 (sX 20 )
求解
Tmax
T 0 S
Tmax
1 KU 2 X 20
2 1
过载系数：
Tmax TN
Z
n0
Y
A Z
n0
Y C
A Z B X
N
B
X
CS
C
B X
ωt = 60 °
ωt = 120 °
ωt = 180 °
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：换接其中两相。
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
) iB = I m sin (ωt 120°
iC = I m sin (ωt
Y
) 240°
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：
ωt = 0
n0 n n0 n n0 f2 P P Sf1 60 n0 60
I2
其中
E2 R X
2 2 2 2 2 2
R1
u1
2
i1
SE20 R ( SX 20 )
e 1
e1
e2
e 2
R2
X 2 2 f 2 L2 2 Sf1L2 SX20
1.8 ~ 2.2
Tmax
1 KU 2 X 20
2 1
三相异步机
注意： （1）三相异步机的 Tmax 和电压的平方成正比，所 以对电压的波动很敏感，使用时要注意电压的变化。 （2）工作时，一定令负载转矩 电机将停转。致使
TL Tmax，否则
n 0 (s 1) I 2 I1 电机严重过热
（转差率最大） n 0, s 1
三相异步电动机的机械特性
三相异步电动机的“电－磁”关系
e1 、 e2 ：主磁通产
生的感应电动势。 R1
i2 e2
e 1、 e 2 ：漏磁通
产生的感应电动 势。
u1
i1
e 1
e1
e 2
R2
转、定子电路
d u1 i1 R1 e1 e 1 e1 N1 定子边： dt u1 N1Φm1cos1t 设： Φmsin1t 则：
n < n0
异步
n0 f
N
n
e i
S
三相异步机的结构
三相定子绕组：产生旋转 磁场。 转子：在旋转磁场作用下， 产生感应电动势或 电流。 线绕式 鼠笼式 转子
定子绕组 （三相）
A Y
定子
Z
C
B
X
鼠笼转子
机 座
旋转磁场的产生
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 ωt
n
U1大
n0 n s
n
U1小
n
E2 sE20
s
E2
I1
I2
T
5. 额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。
如： /
11.2A / 6.48A
表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电流 为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。 6. 额定功率：
Im
i A i B iC
t
Z
极对数
p=2
极对数和转速的关系
A Y'
Z
A
C'
X'
N
B
30
C S'
NZ
n0
S
S
N
A'
Y
X'
X
X
B'
C
ZN '
C S
Z'
ωt = 0
A'
t 60
60 f n0 (转/分） p
Im
i A i B iC
t
三相异步电动机的同步转速
60 f n0 (转/分） p
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'
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
机械特性和电路参数的关系
和电压的关系
sR2 2 T K 2 U 1 2 R2 (sX 20 )
T ~U
结论：
2 1
(s 0) n n0
0
n
U1
T
U1 Tmax TST
和转子电阻的关系
n
R2
R2 R'2
R '2
sR2 2 T K 2 U 1 2 R2 (sX 20 )
R1
u1 N1Φm1cos1t
u1
i1
e 1
e1
e2
e 2
R2
U1m N1Φm N1Φm 2π f1 U E1 U1 1
同理得转子边：
2
4.44 f1 N1Φm
E2 4.44 f 2 N2Φm
E2 4.44 f 2 N2Φm
f 2 ：转子感应电动势的频率 N 2 ：转子线圈匝数 f2
cos 1
P2
PN
注意：实用中应选择合适容量的电机，防止“大马” 拉“小车”的现象。
此外还有绝缘等级等参数，不一 一介绍。
同步转速
极对数
每个电流周期 磁场转过的空间角度
( f 50Hz)
n0
p =1
p=2 p=3
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
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
C
C
Y
B
B
X
例：380/220 Y/是指：线电压为380V时采用Y接法； 当线电压为220V时采用接法。 说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额 定值的 5 ％。
电压波动对电动机的影响
U1 I1
U1
Φ
Φ
I1
I
U1 4.44 f1 N1Φ
U1 I1
U1
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
转差率
( s ) 的概念：
n0 n s 100 % n 0
转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：
异步电机运行中: 电动机起动瞬间:
s 1 ~ 9%
额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率 （P ），不等于从电源吸收的功率（P ）。两者的 1 2
关系为：
P2 P 1
3U N I N cos
其中
P 1
鼠笼电机 =72－93％
7. 功率因数(cos1)： 额定负载时一般为0.7 ~ 0.9 ， 空载时功率因数很 低约为0.2 ~ 0.3。额定负载时，功率因数最大。
增加。
n
0
T
自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械的重要 特点。（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大 油门，才能带动新的负载。）
三个重要转矩
( 1 ) 额定转矩
TN
：
nN
n
0
n
电机在额定电压下，以额
定转速 定功率
nN PN
运行，输出额 时，电机转轴
T
上输出的转矩。
TN
PN PN (千瓦 ) TN 9550 2π nN nN (转 / 分) 60
三相电动机的机械特性
T f (S ) n f (T )
根据转矩公式 得特性曲线：
sR2 2 T K 2 U 1 2 R2 (sX 20 )
n
n
0
T
s
0
1
T
电动机的自适应负载能力
电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整， 这种能力称为自适应负载能力。 常用特 n 性段
TL n S I 2 T 直至新的平衡。此过程中，I 2 时， I1 电源提供的功率自动
（牛顿•米）
( 2 ) 最大转矩 T ： max 电机带动最大负载的能力。 如果 TL Tmax电机将会 因带不动负载而停转。
n
0
n
T
sR2 2 T K 2 U1 2 R2 (sX 20 )
求解
Tmax
T 0 S
Tmax
1 KU 2 X 20
2 1
过载系数：
Tmax TN
Z
n0
Y
A Z
n0
Y C
A Z B X
N
B
X
CS
C
B X
ωt = 60 °
ωt = 120 °
ωt = 180 °
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：换接其中两相。
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
) iB = I m sin (ωt 120°
iC = I m sin (ωt
Y
) 240°
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：
ωt = 0
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三相异步电动机基础知识培训
高能源利用效率。
环保技术
在环保要求日益严格的背景下，三相异步电动机的环保技术也得到了广泛应用。例如， 采用低噪音设计、减少电磁干扰、降低废热排放等措施，以减少对环境的负面影响。
智能化技术
智能控制
通过引入先进的控制算法和传感器技术，实现对三相异步电动机的智能控制。这有助于提高电机的运行稳定性和 效率，同时降低维护成本。
作用
工作原理
定子是三相异步电动机的固定部分， 主要作用是产生磁场。
当三相电流通过定子绕组时，会在定 子铁芯中产生旋转磁场，使转子旋转。
组成
定子由机座、定子铁芯和定子绕组组 成。机座是电动机的外壳，定子铁芯 是电动机的磁路部分，定子绕组则是 电动机的电路部分。
转子
作用
转子是三相异步电动机的旋转部 分，主要作用是在旋转磁场的作
三相异步电动机基础 知识培训
目录
• 三相异步电动机简介 • 三相异步电动机的结构 • 三相异步电动机的运行与控制 • 三相异步电动机的维护与故障处理
目录
• 三相异步电动机的选型与计算 • 三相异步电动机的发展趋势与新技术
01
三相异步电动机简介
定义与工作原理
定义
三相异步电动机是一种利用三相交流电产生旋转磁场的电动机，通过该磁场与 转子上的导体相互作用，使转子转动。
停车
停车时，应先切断电源，使电动机失去电源，转子停止转动 。对于需要快速停止的情况，可以使用制动器或反向电源来 快速停车。
调速与控制
调速
三相异步电动机的调速可以通过改变电源的电压或频率来实现。通过调节电源的 电压，可以改变电动机的转矩和转速；通过调节电源的频率，可以改变电动机的 同步转速。
控制
三相异步电动机的控制可以通过各种控制器来实现，如继电器控制器、变频器和 可ห้องสมุดไป่ตู้程控制器等。控制器可以根据输入的信号或程序来控制电动机的启动、停止 、调速和方向等。
环保技术
在环保要求日益严格的背景下，三相异步电动机的环保技术也得到了广泛应用。例如， 采用低噪音设计、减少电磁干扰、降低废热排放等措施，以减少对环境的负面影响。
智能化技术
智能控制
通过引入先进的控制算法和传感器技术，实现对三相异步电动机的智能控制。这有助于提高电机的运行稳定性和 效率，同时降低维护成本。
作用
工作原理
定子是三相异步电动机的固定部分， 主要作用是产生磁场。
当三相电流通过定子绕组时，会在定 子铁芯中产生旋转磁场，使转子旋转。
组成
定子由机座、定子铁芯和定子绕组组 成。机座是电动机的外壳，定子铁芯 是电动机的磁路部分，定子绕组则是 电动机的电路部分。
转子
作用
转子是三相异步电动机的旋转部 分，主要作用是在旋转磁场的作
三相异步电动机基础 知识培训
目录
• 三相异步电动机简介 • 三相异步电动机的结构 • 三相异步电动机的运行与控制 • 三相异步电动机的维护与故障处理
目录
• 三相异步电动机的选型与计算 • 三相异步电动机的发展趋势与新技术
01
三相异步电动机简介
定义与工作原理
定义
三相异步电动机是一种利用三相交流电产生旋转磁场的电动机，通过该磁场与 转子上的导体相互作用，使转子转动。
停车
停车时，应先切断电源，使电动机失去电源，转子停止转动 。对于需要快速停止的情况，可以使用制动器或反向电源来 快速停车。
调速与控制
调速
三相异步电动机的调速可以通过改变电源的电压或频率来实现。通过调节电源的 电压，可以改变电动机的转矩和转速；通过调节电源的频率，可以改变电动机的 同步转速。
控制
三相异步电动机的控制可以通过各种控制器来实现，如继电器控制器、变频器和 可ห้องสมุดไป่ตู้程控制器等。控制器可以根据输入的信号或程序来控制电动机的启动、停止 、调速和方向等。
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。
三相异步电动机基本知识
此外还有绝缘等级等参数，不一 一介绍。
（ P2），不等于从电源吸收的功率（P1）。两者的
关系为：
P2 P1
鼠笼电机
其中 P 1 3U NINcos =72－93％
7. 功率因数(cos1)：
额定负载时一般为0.7 ~ 0.9 ， 空载时功率因数很 低约为0.2 ~ 0.3。额定负载时，功率因数最大。
cos 1
P2 PN 注意：实用中应选择合适容量的电机，防止“大马” 拉“小车”的现象。
得到转矩公式 TKR22s(sR 2X 20)2U12
三相电动机的机械特性
T f (S) n f (T )
根据转矩公式 得特性曲线：
T
0
TKR22s(sR 2X 20)2U12
n
n
0
s
T
1
电动机的自适应负载能力
电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，
这种能力称为自适应负载能力。
常用特
直T L 至 新的n 平 衡。S 此 过程I中2 ，I2 T n0 n 性段 时，I1 电源提供的功率自动
转矩公式的推导
电磁转矩 T：转子中各载流导体在旋转磁场的作用下, 受到电磁力所形成的转距之总和。
TK TΦmI2co 2s
常数 每极磁通
转子电流
转子电路的
cos2
TK T Φ m I2co2s
将其中参数代入：
I2
S E 20 R22(S X 20)2
co2s
R2 R2 2(SX 20 )2
U 14.4f4 1N 1 Φ m
C' Y' Y Z B'
C
B
iB
A
பைடு நூலகம்Y'
（ P2），不等于从电源吸收的功率（P1）。两者的
关系为：
P2 P1
鼠笼电机
其中 P 1 3U NINcos =72－93％
7. 功率因数(cos1)：
额定负载时一般为0.7 ~ 0.9 ， 空载时功率因数很 低约为0.2 ~ 0.3。额定负载时，功率因数最大。
cos 1
P2 PN 注意：实用中应选择合适容量的电机，防止“大马” 拉“小车”的现象。
得到转矩公式 TKR22s(sR 2X 20)2U12
三相电动机的机械特性
T f (S) n f (T )
根据转矩公式 得特性曲线：
T
0
TKR22s(sR 2X 20)2U12
n
n
0
s
T
1
电动机的自适应负载能力
电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，
这种能力称为自适应负载能力。
常用特
直T L 至 新的n 平 衡。S 此 过程I中2 ，I2 T n0 n 性段 时，I1 电源提供的功率自动
转矩公式的推导
电磁转矩 T：转子中各载流导体在旋转磁场的作用下, 受到电磁力所形成的转距之总和。
TK TΦmI2co 2s
常数 每极磁通
转子电流
转子电路的
cos2
TK T Φ m I2co2s
将其中参数代入：
I2
S E 20 R22(S X 20)2
co2s
R2 R2 2(SX 20 )2
U 14.4f4 1N 1 Φ m
C' Y' Y Z B'
C
B
iB
A
பைடு நூலகம்Y'
002 第二章 三相异步电动机基础知识 2-1 三相异步电动机
第二章 三相异步电动机基础知识 2-1 三相异步电动机 一、三相异步电动机的工作原理 1、旋转磁场与转差率 （1） 同步转速“n1 ”的公式及方向 （2）笼型电机转子及绕线式电机转子 （3）转差率“S” 公式及大小
（4）转子转速公式
返 回
结 束
一、三相异步电动机工作原理
上一页 下一页 返 回 结 束 2、三相异步电动机的电磁特性
二、三相异步电动机的机械特性 1、机械特性定义及曲线
2、启动转矩（堵转转矩 ）“TST ”
3、额定转矩“TN”
4、最大转矩“TM”
5、过载倍数“λ”
• 在任何情况下，负载转矩不能大于最大转矩
第二章 三相异步电动机基础知识 上一页
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返 回
结 束
二、三相异步电动机的机械特性
三、三相异步电动机的调速 • 1、变极调速
• 2、变转差率调速
• 3、变频调速
• ⑴在基频以下的变频调速
• 当电源频率较高时调整电源频率调速的特点
• 当电源频率较低时调整电源频率调速的特点
• ⑵在基频以上的变频调速
第二章 三相异步电动机基础知识 上一页
下一页 返 回 结 束 三、三相异步电动机的调速
2、三相异步电动机的电磁特性 (1)定子中产生的感应电动势Ｅ1的计算公式 (2)电源电压Ｕ1与频率f1和主磁通Φm的关系 (3)电动机工作时要求保持主磁通Φm恒定
即要保持电动机的转矩恒定
(4)对电动机进行变频调速时,必须同时改变电源
电压的大小,即保证频率与电压之比为常数
(5)电压补偿(转矩提升)
一、三相异步电动机
（4）转子转速公式
返 回
结 束
一、三相异步电动机工作原理
上一页 下一页 返 回 结 束 2、三相异步电动机的电磁特性
二、三相异步电动机的机械特性 1、机械特性定义及曲线
2、启动转矩（堵转转矩 ）“TST ”
3、额定转矩“TN”
4、最大转矩“TM”
5、过载倍数“λ”
• 在任何情况下，负载转矩不能大于最大转矩
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结 束
二、三相异步电动机的机械特性
三、三相异步电动机的调速 • 1、变极调速
• 2、变转差率调速
• 3、变频调速
• ⑴在基频以下的变频调速
• 当电源频率较高时调整电源频率调速的特点
• 当电源频率较低时调整电源频率调速的特点
• ⑵在基频以上的变频调速
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下一页 返 回 结 束 三、三相异步电动机的调速
2、三相异步电动机的电磁特性 (1)定子中产生的感应电动势Ｅ1的计算公式 (2)电源电压Ｕ1与频率f1和主磁通Φm的关系 (3)电动机工作时要求保持主磁通Φm恒定
即要保持电动机的转矩恒定
(4)对电动机进行变频调速时,必须同时改变电源
电压的大小,即保证频率与电压之比为常数
(5)电压补偿(转矩提升)
一、三相异步电动机
三相异步电动机基础知识
三相电源的三角形连接
定义：三个线圈的始端和末端依次相 连。用Δ表示
z
A
L1
y
C
x
B L3
L2
三相电源的星形连接
定义：把三个线圈的末端连接在一 起这种连接法叫星形连接。
i. 端线 ：从每个线圈始端引出 的导线叫端线也叫相线。在照明电 路里俗称火线。
ii. 中性点：从三个线圈末端的 引线连接在一起的公共点。
绝缘等级 允许温升限度℃ A 60 E 75 B 80 F 100 H 125
三、三相异步电动机的工作原理
由三相电流产生的旋转磁场与磁极在空间旋转 所起的作用是一样的，即三相电流产生的旋转 磁场切割转子导体，于是转子导体中感应电动 势并产生电流，转子电流与旋转磁场相互作用 而产生的电磁转矩使电动机旋转起来
运行时，听转子与定子是否有擦碰的声音。
（4）电压过低或过高 用电压表测量电源电压，看其电压是否低于 或高于电机规定要求。 （5）缺相运转 听电机运行时是否有电磁噪音。另外，用钳 形表检查三相电流，应一相无电流、其余二相电 流过大。 （6）接线方法不对 如电机Y或△接法搞错，会因过载或过电压而 发热。可先用钳形表检查三相电流，再核对铭牌 数据和接线法。
（四）、其它附件 （1）端盖：分别装在机座的两侧，起支撑转子 的作用，—般为铸铁件。
（2）轴承： 连接转动部分与不 动部分，目前常采 用滚动轴承以减小 磨擦。 （3）轴承端盖： 保护轴承，使轴承 内的润滑油不致溢 出。
（4）、风扇：冷却电动机。
（5）、风扇护罩 防护电动机风叶。
（6）、接线盒及接线柱： 作用：联接绕组与电源
三项异步电动机基础知识
主要教学内容
一、三相异步电动机的结构 二、铭牌的识别 三、电动机的工作原理 四、电动机发热的原因及检查 五、电机的接线方法 六、电机转速和转差率的计算
三相异步电动机相关基础知识
n n0
a
临界转矩。
nN
当负载转矩超过最大转矩时，电动机转速急剧下降，
b
电动机将停止转动——产生闷车现象。
电动机一旦闷车，电流立即上升6~7倍，电动机严重
0 过热！以至烧坏。从另一方面考虑，若在很短时间内
过载，在电动机尚未过热就恢复达到正常状态，未损
T TNTst Tmax
坏电动机是允许的。因此，最大转矩也表示电动机具有短时间的过载能力。
★三相五线制的优点是保护灵敏性与可靠性都比三相四线制的要高，因为PE线 （即接地零线）是单独设置，并且是直接接自电源变压器中性点，变压器的 中性点已可靠直接接地，接地电阻较低，满足系统保护要求。
★三相五线制通常用于用于安全要求较高，设备要求统一接地的场所及住宅。
电机结构 鼠笼转子感应电机
电机结构 滑环式感应电机
W2 U1
W1 V2
W 2 U 1
U2
V1
UV 22 VW 11
接电源
电动机铭牌
电压
铭牌上所标的电压值是指电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压。
电流
铭牌上所标的电流值是指电动机在额定运行时定子绕组的线电流。
功率与效率
铭牌上所标的功率值是指电动机在额定运行时轴上输出的机械功率值。所 谓效率就是输出功率与输入功率的比值。
电机结构
轴 è 能承受机械冲击 è 轴钢牌号: AISI 1040/45 or 4140
è 热处理以: • 减小内应力 • 抗弯 • 增加机械强度
è 轴的类型 • 空心轴 • 实心轴 • 特殊轴
电机结构
转子 è 铸铝转子 è 铜排转子 è 鼠笼绕线转子
电机结构
î 轴承类型: p 球轴承 p 柱轴承 (径向负载) p 角接触球轴承 (轴向负载)
三相异步电动机的基本知识及结构
C
C
Y
B
B
X
例：380/220 Y/是指：线电压为380V时采用Y接法； 当线电压为220V时采用接法。 说明：一般规定电动机的运行电压不能高于或低于额 定值的 5 ％。
4. 额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。
如：
△/Y 11.2A / 6.48A
表示三角接法下，电机的线电流为11.2A，相电流 为6.48A；星形接法时线、相电流均为6.48A。
三相异步电动机的基本工作原理
一、理论基础
二、基本工作原理
三相异步电动机工作原理图
效果图
二、基本工作原理
基本电磁过程：
定子三相对称绕组通三相对称电流→旋转磁 场，n1→转子导体切割磁力线产生感应电势 →产生转子电流→转子导体受电磁力作用→ 形成转矩→转子同向转动，n。
转差率
n1 n s n1
二、基本工作原理
说明： n≠n1 ，否则，不可能产生感应电势。 由于n≠n1，所以称之为异步电机。 转子转速n 除与电网频率有关外，还随负载 的变化而变动。
转差率s是表征感应电机运行状态的一个基本 变量。按照转差率的正负和大小，感应电机 有电动机、发电机和电磁制动三种运行状态。
二、基本工作原理
异步电机的三种工作状态
二、基本工作原理
起动瞬间，n = 0，s=1
理想空载运行时：n=n1，s=0
作为电动机运行时，s 的范围在0~1之间。 转差率一般很小，s = 0.01~0.06。 制动运行时，电磁转矩方向与转速方向相反， 即n1与n反向，s>1
发电运行时，n 高于同步转速n1，s<0。
三、工作方式
三相异步电动机知识全集(精)
第8章三相异步电动机的工作特性和参数测定原理简述一、基本方程式和等效电路异步电机定子绕组所产生的旋转磁场，以转差速度切割转子导体，在转子导体中感应电势，产生电流，转子导体中的电流与定子旋转磁场相互作用而产生电磁转矩，使转子旋转。
当转子的转速与定子旋转磁场的转速相等时，定、转子之间没有相对切割，转子中就没有电流，也就不能产生转矩。
因此转子的转速一定要异于磁场的转速，故称异步电机。
由于异步而产生的转矩称为异步转矩。
当时，为电动机运行；时为发电机运行；当即转子逆着磁场方向旋转时，它是制动运行。
异步电机绝大多数都是作为电动机运行。
其转矩和转速（转差率）曲线，如图8-1所示。
由《电机学》中可知，将转子边的量经过频率折算和绕组折算，可得到异步电机的基本方程式为：式中转差率是异步电机的重要运行参数，为折算到定子一边的转子参数，也就是从定子上测得转子方面的数值。
由方程式可以画出相应的等效电路，如图8-2所示。
当异步电动机空载时，，。
附加电阻。
图8-2中转子回路相当开路；当异步电动机堵转时，，，附加电阻，图8-2转子回路相当短路，这就和变压器完全相同。
因此异步电机也可以通过空载实验和堵转（短路）实验来求出异步电机的等效电路中的各参数。
二、空载实验由空载实验可以求得励磁参数，以及铁耗和机械损耗。
实验是在转子轴上不带任何机械负载，转速，电源频率的情况下进行的。
用调压器改变试验电压大小，使定子端电压从逐步下降到左右，每次记录电动机的端电压、空载电流和空载功率，即可得到异步电动机的空载特性，如图8-3所示。
图 8-3 空载特性图 8-4 铁耗和机械耗分离空载时，电动机的输入功率全部消耗在定子铜耗、铁耗和转子的机械损耗上。
所以从空载功率中减去定子铜耗，即得铁耗和机械耗之和，即式中为定子绕组每相电阻值，可直接用双臂电桥测得。
机械损耗仅与转速有关而与端电压无关，因此在转速变化不大时，可以认为是常数。
铁耗在低电压时可近似认为与磁通密度的平方成正比。
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。
三相笼型异步电动机的基本知识
K st I st 1 供电变压器总容量（kVA） 3＋ IN 4 电动机容量（kW）
（二）低压电器的含义
交流1200V以下、直流1500V以下称为低压，在 此电压范围内使用的，用于对线路进行控制的电器元 件，统称低压电器。如常见的熔断器、开关等。
1.熔断器
主要用于低压电路的短路保护。当图中控制线
1、电机：应用电磁原理实现电能与机械能互 换的旋转机械，统称为电机。
2、把机械能转换为电能的电机，称为发电机； 把电能转换为机械能的电机，称为电动机。
一、认识三相交流异步电动机
3、
直流电机 同步电机 单相电机 电机 交流电机异步电机 绕线式电机 三相电机鼠笼式电机
三相异步电动机的工作原理
通入三相电流，定 绕组产生旋转磁场 转子导体做切割磁力线的相对 运动，产生感应电势，由于转导体 闭合，形成感应电流。用右手定则 判断其方向。 通电导体在磁场中会受到一电磁 力f的作用，方向用左手定则判断 形成力矩，即电磁转矩T， T>TL，电机开始旋转。
N
n1 f
T
n
f
S
二、
一、认识三相交流异步电动机
（三）交流异步电动机的额定数据（铭牌）
铭牌上标有的额定数据
• 额定功率PN：电动机在额定情况下，轴 上输出的机械功率。单位：KW。 • 额定电压UN：电动机额定运行时加在 定子绕组上的线电压。单位：V或KV。 • 额定电流IN：电动机在额定电压下，轴 上有额定功率输出时，定子绕组中的线 电流。单位：A。 • 额定频率f1=fN=50Hz
S N S
N
S
N
S
N
旋转磁场的特性
旋转磁场的极数P
（二）低压电器的含义
交流1200V以下、直流1500V以下称为低压，在 此电压范围内使用的，用于对线路进行控制的电器元 件，统称低压电器。如常见的熔断器、开关等。
1.熔断器
主要用于低压电路的短路保护。当图中控制线
1、电机：应用电磁原理实现电能与机械能互 换的旋转机械，统称为电机。
2、把机械能转换为电能的电机，称为发电机； 把电能转换为机械能的电机，称为电动机。
一、认识三相交流异步电动机
3、
直流电机 同步电机 单相电机 电机 交流电机异步电机 绕线式电机 三相电机鼠笼式电机
三相异步电动机的工作原理
通入三相电流，定 绕组产生旋转磁场 转子导体做切割磁力线的相对 运动，产生感应电势，由于转导体 闭合，形成感应电流。用右手定则 判断其方向。 通电导体在磁场中会受到一电磁 力f的作用，方向用左手定则判断 形成力矩，即电磁转矩T， T>TL，电机开始旋转。
N
n1 f
T
n
f
S
二、
一、认识三相交流异步电动机
（三）交流异步电动机的额定数据（铭牌）
铭牌上标有的额定数据
• 额定功率PN：电动机在额定情况下，轴 上输出的机械功率。单位：KW。 • 额定电压UN：电动机额定运行时加在 定子绕组上的线电压。单位：V或KV。 • 额定电流IN：电动机在额定电压下，轴 上有额定功率输出时，定子绕组中的线 电流。单位：A。 • 额定频率f1=fN=50Hz
S N S
N
S
N
S
N
旋转磁场的特性
旋转磁场的极数P