三相异步电动机工作原理
写出三相异步电动机的工作原理
写出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电动机类型，广泛应用于各种工业和商业领域。
它工作原理如下：工作原理一：电磁感应原理三相异步电动机的工作原理基于电磁感应原理。
电动机中的主要部件是定子和转子。
定子是由三组相互平移120度的线圈（称为定子绕组）组成，每组分别连接到一个不同相的交流电源。
转子是一个由导电材料制成的心形铁芯，其轴与定子轴平行。
当电源接通时，感应电流从电源流过定子绕组，产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场以恒定的速度旋转，由于电源提供的电流是恒定的。
通过Faraday电磁感应定律，这个旋转磁场通过转子产生旋转，从而带动转子转动。
这就是电动机开始运转的原因。
工作原理二：电磁的吸引和排斥力三相异步电动机的工作原理还基于电磁的吸引和排斥原理。
当定子中的电流通过定子绕组时，产生的磁场会吸引或排斥转子中的导体。
转子的形状和导体的排列使转子在一个方向上受到推力，从而产生转矩，这是因为不同相定子绕组之间的磁场的变化。
在电流反向的情况下，转子的运动会导致转子中的导体与定子中的磁场相互作用，产生排斥力或吸引力。
这会导致转子在相反的方向上运动，从而有效地实现了电动机的旋转。
这种吸引和排斥力在不同的时刻作用在转子上，由于定子绕组的相互关系，它们在任何时刻都会产生转矩，从而使电动机持续旋转。
工作原理三：滑差效应三相异步电动机的工作原理还依赖于滑差效应。
滑差是转子的转速与旋转磁场的旋转速度之间的差异。
当电动机转子转速为零或接近零时，滑差为最大值，所产生的转矩也是最大值。
随着转子的加速，滑差减小，从而转矩也随之减小。
滑差的存在导致电动机产生起动转矩，这是因为滑差会导致转子电流，进而产生额外的磁场，与定子磁场相互作用，产生额外的转矩。
随着电动机加速，滑差和起动转矩逐渐减小。
一旦电动机达到额定速度，滑差几乎为零，并且只有额定转矩。
以上是三相异步电动机的主要工作原理。
电机的性能和效率取决于多种因素，如定子和转子的设计、磁场分布和电力系统的参数。
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。
(完整版)三相异步电动机工作原理
电流
X
应转子产绕组生中产生，感应并电流非外部输入，故三相异异步电步动机电原理简动图
机又称感应电动机。 感应电流转子绕组(感应电流)在磁场中受到电磁力的作用
在电磁力作用下，转子逆时针方向开始旋转，转速为n 。
例题：某三相异步电动机的额定转速为 720r/min，试求该电动机的额定转差率及 磁极对数。
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
iAiA 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。
解：因为 n1=60f1/p ， 所以：当p=1时， n1=3000 r/min； 当p=2时， n1=1500 r/min； 当p=3时， n1=1000 r/min； 当p=4时， n1=750 r/min； 当p=5时， n1=600 r/min。
又因为nN略低于 n1，所以n1=750 r/min。 所以 p=60f1/ n1 =60╳ 50/750=4 SN= （n1—nN）/n1=（750—720）/750=0.04
因转子绕组是闭合的，导体中有电流，电流方向与电势相同。载 流导体在磁场中要受到电磁力，其方向由左手定则确定。这样， 在转子导条上形成一个逆时针方向的电磁转矩。于是转子就跟着 旋转磁场逆时针方向转动。 》
5、转差率（异步原理）
旋转磁场的转速与转子（电动机）的转速之差称为转
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。
请简述三相异步电动机的工作原理。
请简述三相异步电动机的工作原理。
三相异步电机是一种常见的交流电动机，其工作原理如下：
1. 磁场产生：当三相交流电源连续供电给电动机的三个绕组（A相、B相、C相）时，每个绕组都会产生一个磁场。
这三个相位的电流按一定的间隔依次流经三个绕组，使得电动机内部形成一个旋转的磁场。
2. 电磁感应：当转子（也称为鼠笼）进入旋转磁场时，根据电磁感应的原理，磁场会在转子中产生感应电动势。
感应电动势会在转子上产生电流，使得转子本身也形成一个磁场。
3. 电磁耦合：旋转磁场和转子磁场之间的互相作用产生了电磁耦合。
此时，转子的磁场会被旋转磁场所拖动，使得转子开始转动。
由于磁场的变化和转子的惯性，转子始终会滞后于旋转磁场，因此称为“异步电动机”。
4. 运行稳定：在电机启动时，旋转磁场和转子磁场之间的耦合会引起一定的转矩。
随着电机运行，转子速度逐渐接近旋转磁场速度，磁场耦合增加，电机转矩也逐渐增大，直至达到稳定工作状态。
总结：三相异步电动机的工作原理是利用相位间的电磁耦合作用，使得旋转磁场与转子磁场之间存在一定的转矩，从而使电机实现旋转运动。
三相异步电动机工作原理课件
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
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三相异步电动机的基本结构
笼型异步电动机的转子
三相异步电动机的基本结构
绕线型异步电动机的转子
三相异步电动机的基本结构
绕线型异步电动机的转子
三相异步电动机的基本结构
三相笼型异步电动机的部件图
三相异步电动机的基本结构
三相笼型异步电动机的结构
端盖（驱动端）
转子
风扇
冷空气流
罩 壳（非驱动端）
步转速，由此可知同步转速 n1 = 750 r/min , p = 4 ，2p = 8 。
额定转差率
sN
n1 nN n1
750 730 750
2.67%
空载转速 n0 = ( 1－s0 ) n1 = ( 1－0.267 % )×750 = 748 r/min
例：已知三相异步电动机极对数P=2，额定 转速nN=1450r/min,电源频率f=50Hz,求额 定转差率s。该电动机在进行变频调速时 ，频率突然降为f′=45Hz,求此时对应的转 差率s′,并问此时电机在何种状态下运行 ？
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。
→旋转磁场转 50 圈
i 每分钟变化 (50×60) 周 →旋转磁场转 3000 圈
n1= 3000 = 60 f1 (r / min)
旋转磁场的旋转速度称为同步转速．
同步转速 n1 的大小怎样改变？
三相异步电动机的工作原理
当三相对称电流通入三相对称绕组，必然会产生一个大小不变，且在空间 以一定的转速不断旋转的旋转磁场。
机械。应用非常广泛 学习电机的相关基本理论和分析方法具有重要意义。
交流电动机感性认识
一、三相异步电动机基本结构
右图是一台三相笼型感应电动机的外形 图。
下面是它主要部件的拆分图。
图6.1.7 铜条笼型绕组 图6.1.8 铸铝笼型转子
第二章 三相异步电动机
第二节 三相异步电动机的原理
一、旋转磁场 1.演示实验 旋转磁场→ 感应电动势→电流→ 电磁转矩 转子转动的方向与磁极旋转方向是相同。
s n1 n n1
电动机 转速
Y
旋转磁 场转速
A n1 Z
n
C
B
X
转差率
s n1 n n1
转差率是异步电机的一个基本物理量，它反映电机的各种 运行情况。
转子未转动时，n 0, s 1;电机理想空载时，n n1 , s 0.
作为电动机，转速在 0 ~ n1范围内变化，转差率在0~1范围内变。
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
iAiA 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。
圈边
首端 尾端 两匝线圈
电流
X
应转子产绕组生中产生，感应并电流非外部输入，故三相异异步电步动机电原理简动图
机又称感应电动机。 感应电流转子绕组(感应电流)在磁场中受到电磁力的作用
在电磁力作用下，转子逆时针方向开始旋转，转速为n 。
例题：某三相异步电动机的额定转速为 720r/min，试求该电动机的额定转差率及 磁极对数。
U2
O
t
t = 0O 时
i1 = 0，i2＜ 0， i3 ＞0
三相异步电动 W2
W1
S
V1
U2
t = 0O 时
i1 = 0，i2＜ 0， i3＞0
W1
V1
U2
t = 120O 时
i1＞0，i2 = 0，i3＜ 0
三相异步电动机的工作原理
U1
U1
V2
W2 V2
第三节 三相异步电动机的基本结构
一、主要部件
1. 定子 定子铁心、定子绕组、 机座和端盖等。
定子铁心的硅钢片
三相异步电动机的基本结构
定子铁心
三相异步电动机的基本结构
定子绕组 对称三相绕组。
三相异步电动机的基本结构
定子接线盒
U1 V1 W1
U1 V1 W1 W2 U2 V2
U2 V2 W2
3~
星
更多的图片
UN 400 ~ 690 V fN 50 / 60 Hz PN 200 ~ 2 300 kW 2p 2 ~ 8
三相异步电动机的基本结构
交流高压笼型异步电动机
更多的图片
UN 690 V，2 ~ 11 kV fN 50 / 60 Hz PN 200 ~ 3 000 kW 2p 2 ~ 12
第四节 三相异步电动机的定子绕组
绕组按一定规律绕制，产生的旋转磁场可相应达到1对、2对 》、3对等多对 磁极。
U1
V2
W2
W1
V1
U2 每相绕组由 一个线圈组成
U1 V1 W1
U2 V2 W2 U3 V3 W3
V4 W3
U4 V4 W4
U4
每相绕组由两个
线圈串联组成 V3
U1 W4 V1
U2
W1
W2
U3
V2
三相异步电动机的工作原理
形
U1
V1 W1
(Y)
W2
U2
V2
联
结
3~
U1
V1
W2
U2
三
角
W1 形 ()
V2
联 结
三相异步电动机的基本结构
2. 转子 转子铁心、转子绕组、转轴、风扇等。
转子铁心的硅钢片
转子绕组 绕线型：对称三相绕组。 笼 型：对称多相绕组。
三相异步电动机的基本结构
笼型异步电动机的转子
三相异步电动机的基本结构
解：因为 n1=60f1/p ， 所以：当p=1时， n1=3000 r/min； 当p=2时， n1=1500 r/min； 当p=3时， n1=1000 r/min； 当p=4时， n1=750 r/min； 当p=5时， n1=600 r/min。
又因为nN略低于 n1，所以n1=750 r/min。 所以 p=60f1/ n1 =60╳ 50/750=4 SN= （n1—nN）/n1=（750—720）/750=0.04
电机的概述
• 电机的定义
电机是一种能实现电能和机械能相互转换的电气装置，是电动 机和发电机等的统称。 做为电源，将机械能转换为电能的电机称为发电机； 将电能转换为另一种形式电能的电机，包括变压器、变流机变
频机、移相器等； 在电气机械系统中起调节、放大和控制作用的称为控制电机。
• 电机的重要性
–拖动生产机械，将电能转换为机械能的电机称为电动机； 电机是与电能的生产、传输、分配、使用有着密切关系的电磁
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
【例题】
某三相异步电动机，电源频率为50Hz，空载转差率s0 = 0.00267， 额定转速nN = 730 r/min。试求：电机的极数2p 、同步转速n1 、空载转 速n0 、额定转差率sN。 【解】旋转磁场的同步转速为
n 60 f 6050 3000 r/min
1
p
p
p
异步电动机满载时，s＜0.06故异步电动机的额定转速略小于磁场同
•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。
U1
V2 ×
N
U ← i1 = Imsin t
W2
V← W←
i2 i3
= =
Imsin( t－120O) Imsin( t＋120O)
×S
W1
i1
V1 Im
i1
i2 i3
旋转磁场的旋转方向决定于通入定子绕组中的三相交流电源的相 序，且与三相交流电源的相序Ｕ，Ｖ，Ｗ的方向一致．只要任意 调换电动机两相绕组所接交流电源的相序，旋转磁场即反转．因 此要改变电动机的转向，只要改变旋转磁场的转向即可．
三相异步电动机的工作原理
３. 旋转磁场的转速
i 变化一周
→旋转磁场转一圈
i 每秒钟变化 50 周
n = n1 s=0
n＞n1 s＜0
工作原理
三相交流电源接通三相定子绕组
B
A
C
由此可知，异步电动机是iB 通过i载A 流的iC
定子绕组产生三相对称电流
三相对
称电流
Z
Y
转子绕组在磁场中受力而使电动机旋
三相对称电流在电机内部建立旋转磁场