三相交流异步电动机的结构及工作原理
三相交流异步电动机的结构及工作原理
三相交流异步电动机的结构及工作原理三相交流异步电动机，听上去高深莫测，但其实它的工作原理就像一场轻松的舞会，大家都在默默配合，分工明确，各司其职。
想象一下，你的家里、工厂里，或者是街角的小店，那里到处都是这个“舞者”。
它的结构其实并不复杂，主要由定子、转子和机壳三部分组成。
定子就像舞台，转子则是舞者，而机壳则是包围着这一切的保护层。
定子是个大块头，里面有很多线圈，像是一个个紧紧相拥的舞者，保持着稳定的电流。
当三相电流进入这些线圈时，定子会产生一个旋转磁场，这个旋转磁场就像是一首轻快的旋律，指引着舞者的步伐。
可别小看这个旋转磁场，它可是让转子动起来的神奇力量。
想象一下，转子就像舞池中那位风趣的舞者，听着音乐，随着旋转磁场的节奏舞动。
定子的旋转磁场把转子带动得嗨翻天。
说到转子，通常有两种类型：鼠笼式和绕线式。
鼠笼式的转子就像个大铁笼，里面的铝条像是坚实的舞者，简单却高效。
而绕线式的转子则像个灵活的小精灵，能够根据需要调整舞步。
这些转子在旋转磁场的影响下，不断地与定子形成一种默契，转子开始旋转，渐渐地与定子的旋转速度接近，就像两位舞者在舞池中寻找最佳的配合。
电动机的工作过程其实就像是一个复杂的爱情故事。
电流流入定子线圈，产生旋转磁场，转子紧随其后。
这个过程不算轻松，转子一开始的速度会比定子的速度慢，这就造成了一种“滑差”。
不过没关系，这种滑差是必不可少的，转子需要抓住节奏，跟上定子的舞步。
电动机的运行离不开这种滑差，简直就像爱情中的小摩擦，让彼此更加靠近。
电动机的运转效率也离不开散热系统。
想象一下，舞者在舞池中随着音乐舞动，难免会出点汗，对吧？电动机也一样，工作时会产生热量，所以需要散热系统把多余的热量带走，保持冷静的头脑。
转子不停旋转，电动机就像一个永不停歇的舞者，尽情享受舞动的快乐。
有趣的是，三相交流异步电动机还可以根据不同的负载调节自己的“舞步”。
负载越大，转子的转速就会越慢，然而只要有电流供给，转子总会找到自己的舞步。
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。
三相异步电动机的工作原理与结构
三相异步电动机的工作原理与结构工作原理：具体工作过程如下：1.三相交流电源接入定子绕组，产生一个旋转磁场，其磁场旋转的速度与电源频率相关。
2.由于转子与定子之间存在相对运动，转子会受到旋转磁场的影响而产生转矩。
3.转子的转矩会使其开始旋转，并与旋转磁场同步运动。
转子的转速与旋转磁场的频率和极对数相关。
4.当转子旋转起来后，与旋转磁场之间的差异会导致转矩的计算变得复杂。
在真实的三相异步电动机中，通常使用励磁电机或者模型来描述其运行特性。
结构：1.转子：转子是电动机的旋转部分，由导体、轴等组成。
转子一般由感应电动机或永磁电动机构成。
其中，感应电动机的转子是由截面为圆环状的铜条组成，通过短路环连接起来形成一个完整的导体回路；而永磁电动机的转子则由永磁体组成，提供恒定的磁场。
2.定子：定子是电动机的静态部分，由绕组、铁芯、端盖等组成。
定子的铁芯通常由硅钢片叠压而成，以减小铁心损耗和磁滞损耗。
绕组是定子的主要部分，它由若干个线圈组成，通常使用铜线绕制。
绕组的形状和连接方式对电动机的性能和运行特性有着重要的影响。
3.空气隙：转子和定子之间存在一个空气隙，用于产生磁场的相互作用。
4.端盖和轴承：端盖用于固定转子和定子，同时起到密封作用。
轴承则支持转子的转动，通常使用滚动轴承或滑动轴承。
总结：三相异步电动机通过交变电磁场的作用下产生旋转磁场，再通过旋转磁场的作用下产生转矩，从而实现旋转运动。
其结构主要由转子、定子和绕组组成，转子接受旋转磁场的作用而产生转矩，定子通过交变电磁场产生旋转磁场。
三相异步电动机是一种常用的电动机，广泛应用于各个领域。
三相异步电动机的结构与工作原理
三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机是一种最为常见的交流电机，也是工业领域中最为常用的电机之一。
它具有结构简单、运行可靠、维护方便等特点，被广泛应用于各种工业场所、家庭及公共设施等领域。
本文将介绍三相异步电动机的结构、工作原理以及特点等内容。
一、三相异步电动机的结构三相异步电动机的主要部件包括转子、定子、端盖和风扇等。
其中，转子和定子分别对应于电机的运转部分和静止部分。
转子是由若干个零件组成的，常用的有铜导线、连接环等。
铜导线绕制在钢芯片上，钢芯片起着支撑和保护的作用，其形状可以是凸形或平面形。
定子是由铁芯和骨架两部分组成的。
铁芯是一种由硅铁片叠装而成的铁心，而骨架一般为铝制，其作用是固定铁芯。
二、三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理是基于磁通交叉作用原理而得出的。
当三相电源加入到定子绕组上时，电流经过绕组后会产生磁通，使得磁场在定子上形成旋转磁场。
旋转磁场感应到转子中的铜导线时，它们就会受到旋转磁场的作用，从而也开始自转。
这样，外加的电能就被转化为了机械能，从而将电机带动起来。
在运行过程中，由于转子的自转速度不能与旋转磁场完全同步，故转子中的感应电动势会产生一个额外的励磁磁通，它的作用是使得转子中的磁通也不断地旋转。
这个过程就称为转子的感应，由此，三相异步电动机的名称也由此而来。
在实际应用中，三相异步电动机的运行速度一般是预先设定好的，由用户自行决定。
此时，如果转速过低或过高，就需要通过改变电源的频率或改变转子上的励磁磁通来改变运行速度。
三、三相异步电动机的特点1.结构简单。
三相异步电动机的结构简单，维护方便。
2.运行可靠。
三相异步电动机采用了隔离和防护等措施，能够保证电机的运行在恶劣条件下也能够运行稳定可靠。
3.效率高。
三相异步电动机采用优良的设计和制造工艺，能够保证电机的运行效率较高，能够适应不同的负载要求。
4.适应性强。
三相异步电动机适用于各种不同的负载，能够满足不同场合的需求。
三相异步电动机的结构及工作原理
三相异步电动机的结构及工作原理一、结构1.定子：定子是三相异步电动机的固定部分，由一组三相绕组和铁心组成。
定子绕组是由若干个线圈组成的，线圈中通以三相交流电流。
定子线圈的排列方式有很多种，常见的是星形和三角形。
2.转子：转子是三相异步电动机的旋转部分，它位于定子内部，可以自由转动。
转子一般由铸铁、硅钢片等材料制成，其外部有凸起的鳍片，用于散热。
3.末端盖：末端盖是封闭定子和转子的部件，它使电机的内部结构不受外界的干扰，并起到保护电机的作用。
4.风机：风机是将冷却气流引入电机内部，冷却电机的部件。
通常位于转子的轴上。
5.轴承：轴承用于支撑转子的转动，并减小摩擦损失。
6.绝缘材料：为了防止电机出现电击、漏电或短路等安全问题，电机内使用绝缘材料，如绝缘胶带、绝缘漆等。
二、工作原理1.感应定律：当三相异步电动机的定子绕组中通以三相交流电流时，根据感应定律，定子的磁场会随电流产生变化，从而在定子和转子之间产生感应电磁场。
2.洛伦兹力定律：当有导电体在磁场中运动时，会受到洛伦兹力的作用。
在三相异步电动机中，转子在感应电磁场的作用下，会受到洛伦兹力的作用，使转子旋转起来。
1.启动：当三相异步电动机启动时，通过外部电源施加的电压使定子绕组通以三相交流电流。
由于定子通电，产生的磁场会引起转子中的感应电磁场，从而使转子受到洛伦兹力的作用，开始旋转。
2.运行：当转子开始旋转后，根据转子和定子之间的磁场耦合作用，磁场的变化会引起定子绕组中感应电流的变化。
这些感应电流会产生一个与定子的磁场相反的磁场，从而与转子的磁场相互作用。
3.差动效应：由于定子和转子的磁场相互作用，铁心中会有幅度不断变化的磁场，这种现象称为差动效应。
差动效应使得电动机的输出速度和负载之间能够保持相对稳定的差异。
4.调速：三相异步电动机的转速取决于输入的电压频率和负载的阻力。
通过改变输入的电压频率和负荷的阻力，可以实现对三相异步电动机的调速。
总结：三相异步电动机的结构复杂，但工作原理相对简单。
三相交流异步电动机的结构及工作原理
三相交流异步电动机的结构及工作原理三相交流异步电动机是一种常用的电动机，它由两部分组成：定子、
转子两大部分。
定子绕组是由三路并联的绕组组成，极数分别为U，V，W，腔体是普通铁芯或非普通铁芯，转子绕组是由轴链或槽链绕组组成，极数
为P，两部分之间由空气绝缘而成。
1.三相交流电源经过定子绕组的三根线路供电，产生的磁感场与定子
绕组相互作用，从而产生电流，从而对转子进行励磁，使转子产生转动惯性。
2.根据电磁感应定律，转子的磁感场受定子的励磁磁场作用，产生的
供应电流分量和反作用力，使转子磁感场增大，重复循环，由此使转子不
断转动，实现转动功率输出。
3.随着转子转动，定子的磁感场和转子的磁感场同时产生的励磁电流
也不断在变化，由于转子的转速不同，励磁电流呈不同的波形，所以不同
的波形可以被电动机自动控制。
1.结构简单，维修方便，可靠性高，外形小巧，重量轻
2.性能好，制造成本低，磁饱和后的启动电流低，低转矩波动量小
3.三相电的利用率较高，定子绕组的电压损耗低。
4.供电可以采用直流电源给转子投切。
三相异步电动机的结构和工作原理
三相异步电动机的结构和工作原理三相异步电动机是一种常用的交流电动机，具有结构简单、可靠性高、维护方便等特点，广泛应用于工业生产和家用电器中。
它的主要结构包括定子、转子、端盖和轴承等部分。
其工作原理是利用交变电流在定子中产生旋转磁场，使转子在磁场作用下转动，从而实现电能转化为机械能。
三相异步电动机的结构包括定子部分和转子部分。
定子由电磁铁芯和绕组组成。
电磁铁芯一般由硅钢片叠装而成，以减小铁损和磁滞效应。
绕组由若干个三相对称分布的线圈组成，每个线圈绕在一个铁芯槽中。
而转子是由铁芯、导体棒和端环组成。
导体棒焊接在两个端环上，导体棒的数量等于定子线圈的数目。
三相异步电动机的工作原理是基于电磁感应和电磁力的相互作用。
当三相交流电通过定子线圈时，会在定子中形成旋转磁场。
这个旋转磁场的频率与输入电源的频率相同，但转速略低于同步转速，所以称为异步电机。
此时，若在转子上施加一个恒定的力矩，转子将开始绕定子旋转，将电能转化为机械能。
具体来说，当三相交流电的一个相位通过定子的其中一个线圈时，这个线圈中会形成一个旋转磁场。
由于定子中的线圈是对称分布的，所以整个定子中会形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场将穿透转子，使得转子内部的导体棒感受到电磁力，因而受到电磁力的作用而开始转动。
在转子旋转的过程中，转子上的导体棒会不断与定子旋转磁场的不同极性区域相遇，导致感应电动势的产生。
这产生的感应电动势会引起转子上的感应电流，并根据感应电流和转矩方向之间的相对角度来决定转子的转向。
当感应电流通过转子的导体棒时，又会产生一个磁场，与定子磁场相互作用，产生一个转矩，这个转矩将推动转子继续转动。
需要注意的是，由于转子的旋转磁场相对于定子的旋转磁场略慢，所以差值产生了转矩。
这个转矩试图将转子的转速拉近到同步转速，这个转矩被称为载荷转矩。
异步电动机的转速是根据负载和输入电源的频率来决定的，当负载增加时，转速会下降，当负载减小时，转速会提高。
总结起来，三相异步电动机的结构由定子和转子组成，利用交变电流在定子中产生旋转磁场，使转子在磁场作用下转动，实现了电能到机械能的转换。
三相异步电动机的结构与工作原理
三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机是工业应用和日常生活中最常见的电机之一。
它的结构比较简单，由转子和定子两部分组成，广泛应用于风力发电、离心机械、制冷空调等各个领域中。
本文将介绍三相异步电动机的结构与工作原理。
一、三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构分为两部分：定子和转子。
定子通常由定子铁心、定子绕组、端线盖等组成。
转子则由转子铁心、转子绕组、轴承、风扇等组成。
1. 定子定子是电机中固定不动的部分。
它的结构主要由定子铁心和定子绕组组成。
定子铁心是由许多绝缘材料交叉堆积而成的，我们把这个叠压起来的绝缘材料称之为定子铁芯片。
在定子铁芯片的内部有呈一定角度分布，彼此之间互相绝缘的槽道，将绕组线圈放置其中。
绕组线圈则是由导线缠绕成的线圈，通常是由多股线缆捏合而成。
绕组线圈绕制在铁芯片之上，与铁芯片之间加以浸渍的绝缘材料隔离开来。
2. 转子转子是电动机中旋转的部分。
它的结构主要由转子铁心和转子绕组组成。
和定子类似，转子铁心也是由绝缘材料叠压而成的。
转子铁心的内部有相间排列着若干个“排极”，它们由铁芯片磁线圈构成。
转子绕组是由绕制在铁芯片表面的线圈组成的。
通常情况下，转子绕组是由细导线缠绕而成，每个线圈内的细导线数量都不一样。
为了避免转子绕组发热，绕制时采用的导线直径要尽量细。
二、三相异步电动机的工作原理三相异步电动机有许多种不同的工作原理，但是其最基本的工作原理是磁场的旋转。
下面我们对这一工作原理的基本过程进行解析。
在工作时，交流电通过定子绕组产生旋转磁场。
这个旋转磁场一般是由三组磁场合成而成的，所以又称之为三相旋转磁场。
定子绕组和磁场之间会形成一个特定的空隙，即转子绕组的工作区域。
由于转子绕组离定子绕组的空隙非常小，转子绕组中的导体将形成一个自身电流。
这个自身电流将会在这个电流沿转子导体时，对磁场产生扭矩作用。
实现磁场的旋转，同时也使得转子与定子之间产生了机械运动。
随着电流旋转，二者之间的空隙不断发生变化。
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解: 1) IN
P2N 103
3UN cosN N
45 103
84.2 A
3 380 0.88 0.923
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2）由nN=1480r/min，可知 p=2 （四极电动机）
n0 1500 r / min
sN
n0 n0
n
1500 1480 1500
0.013
iA Im sint
定子三相绕组通入三 iB Im sint 120
相交流电(星形联接)
iA
iC Im sint 120
A ZX
Im i iA iB iC
iC C
Y
o
B
t
iB
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Im i iA iB iC
o
()电流入 Y
tC
A n0
Z
规定 i : “+” i : “–”
首端流入，尾端流出。 尾端流入，首端流出。
B X (•)电流出
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三相电流合成磁
i Im
iA
iB
iC
场的分布情况
o
t
n0
A
YN
Z
C
SB
X
t 0
合成磁场方向向下
600
60
A Y
NZ
CS
X
B
A Y
Z
S
N
C
B X
t 60
t 90
合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°
第2章 交流电动机
电动机的分类： 交流电动机
电动机 直流电动机
同步电动机 三相电动机
异步电动机 单相电动机
他励、并励电动机
串励、复励电动机
主 讲：李园园 江苏省赣榆中等专业学校
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2.1 三相异步电动机的用途及分类
1. 交流电动机按电机定子相数分 三相异步电动机、两相异步电动机、单相异步电动机。
p=2时
C
Y A
N
•Z
•
X
B
S
S
B
X
•
Z • N C
A Y
t 0
Im i iA iB iC
0
t
30 Y
C
S
A
N
Z •B
n0
X
•
•
B• N
Z
X
S
C
A Y
t 60
n0
60 f1 2
1500
(转/分）
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旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系
n0
60 f1 p
(转/分)
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（2）转子绕组 作用：产生感应电流和电动势，在旋转 磁场作用下产生电磁转矩 分类：a、笼型转子
结构：单笼型、双笼型、深槽式，其 中单笼型又分铸铝和铜条转子。
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b、绕线转子
结构：与定子绕组具有相同极数的三相对称 绕组
接法：星形，首端接到转轴上的滑环，再通 过定子端盖上的电刷与外电路相连。
绕组组成。 基本作用：产生旋转磁场。
定子绕组
机座
铁心
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（1） 定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成。
定 子 硅 钢 片
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（2）在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组。
A
定子绕组
B
星接
C
X
Y Z
定子绕组 角接
AB C ZX Y
端子
AB C ZX Y
速的关系可知：n0=1000 r/min , 即 p=3
额定转差率为
s n0 n 100% 1000 975 100% 2.5%
n0
1000
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8.4 三相异步电动机的起动
8. 4. 1 起动性能
起动： n = 0，s =1, 接通电源。
起动问题：起动电流大，起动转矩小。
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鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：
鼠笼式： 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。 绕线式：
结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子 外加电阻可人为改变电动机的机械特性。
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2. 2. 2 旋转磁场
1.旋转磁场的产生
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(2) 自耦降压起动
L3 L2
合刀闸开关Q Q
FU
L1 Q2上合： 切除自耦变
压器，全压
工作。
Q2
Q2下合： 接入自耦变
压器，降压
起动。
自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时 联成 Y形不能采用Y－起动的鼠笼式异步电动机。
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2.绕线式电动机转子电路串电阻起动 起动电阻
旋转的方向一致，但转子转速 n 不可能达到与旋转
磁场的转速相等，即
如果: n n0 n n0
异步电动机
转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切
割转子导条
无转子电动势和转子电流
无转矩
因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。
旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与
旋转磁场的同步转速之比称为转差率。
AB C
AB C
XY Z
XYZ
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（3）机座 作用：固定定子铁心，保护整台电机 材料：铸铁（中小型） 钢板（大型）
2、转子 基本作用：产生电磁转矩。
电动机的旋转部分为转子，由转子铁心、转子绕组、 转轴及风叶等组成。 （1）转子铁心
作用：电动机磁路一部分 材料：0.5mm相互绝缘硅钢片
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分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场
即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°
2.旋转磁场的旋转方向 取决于三相电流的相序
任意调换两根电源进线 (电路如图)
IImm i iA iB iC
iA
A
0o
t
YX
iB B
Z C
AA
SY
iC
Z
结论： 任意调换两根 电源进线，则旋转 磁场反转。
n
n0
R2 R'2
R2 R2
Tst
K
R2U12
R22
X
2 20
R2 Tst
O
TstTstTmax T
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三相异步电动机的正、反转 方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。
电源
~
U VW
电源
~
U VW
电动机 M 正转 3~
M 电动机 3~ 反转
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3）TN
9550 P2N nN
9550 45 1480
2. 按电机的转子结构分 鼠笼型异步电动机、绕线型异步电动机
异步电动机的应用非常广泛： 在工业方面：中、小型轧钢设备，机床、轻工机械、 起重机械，矿山机械等。 在农业方面：脱粒机、粉碎机、排灌机械及加工机械。 在家用电器方面：电风扇、空调机、洗衣机、电冰箱等。
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2.2 三相异步电动机的构造与工作过程
相
异
步
电
动
机
的
基
本
结
构
示
定子
意
图
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三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分
组成。此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。
三
相
异 步
端盖
电
动
机座
机
的
基 本
轴承
转子
结
构
示 意
定子
图
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
1. 定子 三相异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子
一般中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 ~
7 倍; 电动机的起动转矩为额定转矩的(1.0~2.2)倍。 原因：
起动时 ，n = 0，转子导体切割磁力线速度很大，
转
频繁起动时造成热量积累，使电机过热
大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作
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Y- 换接起动应注意的问题
(a) 仅适用于正常运行为三角形联结的电机。
+ Ul
W2 U1
＿
W1 V2
V1 U2
正常运行
+ Ul
+
UP
＿
W2
U1 U2
＿ W1 V2 V1
起动
(b) Y－ 起动 Ist Tst (TSt U 2 )
1 UP 3 Ul
1 TstY 3 TStΔ
Y－ 换接起动适合于空载或轻载起动的场合
(1) Y－ 换接起动
I lY +
U1
Z
Ul
－ W1
W2 U2 V1
V1
起动 设：电机每相阻抗为
Z
三角形联结时：Il
3 Ul Z
星形联结时: IlY
Ul 3Z
I l
+ Ul
W2 U1 Z
－ W1
U2
V2 V1
正常运行
I lY 1
I l
3
降压起动时的电流
为直接起动时的 1