三相异步电动机资料讲解
三相异步电动机课件讲解资料
4.1.2 三相异步电动机的基本工作原理
一、转动原理
1、电生磁：三相对称绕组通
往三相对称电流产生圆形旋转 磁场。
2、磁生电：旋转磁场切割
转子导体感应电动势和电流。
3、电磁力：转子载流（有功
分量电流）体在磁场作用下受 电磁力作用，形成电磁转矩， 驱动电动机旋转，将电能转化 为机械能。
• V2
W1
•
n1 •
Eq1( q1 ) 4.44 fqNck y1kq1 1 4.44 fqNckw1 1
kq1
=
Eq1(q>1) Eq1(q=1)
=
sin qa 2
qsin a
2
称为基波分布系数:
线圈组电动势等于集 中线圈组电动势打的 一个折扣.
kw1 = k y1kq1
称为基波绕组 系数。
第4章 三相异步电动机
二、转子部分
1、转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。 2、转子绕组： 1）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一 根裸导条，形成一个多相对称短路绕组。2）绕线式转子：转 子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。
三、气隙
异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允许达到 的最小值。
第4章 三相异步电动机
状态
实现
转速 转差率 电磁转矩 能量关系
电动机
定子绕组接对 称电源
0 < n < n1
0 s 1
驱动 电能转变为机
械能
电磁制动
外力使电机沿磁 场反方向旋转
n<0
s 1
制动 电能和机械能变
成内能
发电机
外力使电机快速 旋转
n > n1
s0
三相异步电动机的分类(很详细的资料)
三相异步电动机的分类、结构、铭牌一、三相异步电动机的分类1、按三相异步电动机的转子结构形式可分为鼠笼式电动机和绕线式电动机。
2、按三相异步电动机的防护型式可分为开启式（IP11）三相异步电动机、防护式三相异步电动机（IP22及IP23）、封闭式三相异步电动机（IP44）、防爆式三相异步电动机。
开启式（IP11）：价格便宜，散热条件最好，由于转子和绕组暴露在空气中，只能用于干燥、灰尘很少又无腐蚀性和爆炸性气体的环境。
防护式（IP22及IP23）：通风散热条件也较好，可防止水滴、铁屑等外界杂物落入电动机内部，只适用于较干燥且灰尘不多又无腐蚀性和爆炸性气体的环境。
封闭式（IP44）：适用于潮湿、多尘、易受风雨侵蚀，有腐蚀性气体等较恶劣的工作环境，应用最普遍。
3、按三相异步电动机的通风冷却方式可分为自冷式三相异步电动机、自扇冷式三相异步电动机、他扇冷式三相异步电动机、管道通风式三相异步电动机。
4、按三相异步电动机的安装结构形式可分为卧式三相异步电动机、立式三相异步电动机、带底脚三相异步电动机、带凸缘三相异步电动机。
5、按三相异步电动机的绝缘等级可分为E级、B级、F级、H级三相异步电动机。
6、按工作定额可分为连续三相异步电动机、断续三相异步电动机、间歇三相异步电动机。
二、三相异步电动机的结构（一）定子（静止部分）1、定子铁心作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。
构造：定子铁心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成，在铁心的内圆冲有均匀分布的槽，用以嵌放定子绕组。
定子铁心槽型有以下几种：半闭口型槽：电动机的效率和功率因数较高，但绕组嵌线和绝缘都较困难。
一般用于小型低压电机中。
半开口型槽：可嵌放成型绕组，一般用于大型、中型低压电机。
所谓成型绕组即绕组可事先经过绝缘处理后再放入槽内。
开口型槽：用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便，主要用在高压电机中。
2、定子绕组作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。
第5章 三相异步电动机的基本原理(电机及拖动基础)
第五章三相异步电动机的基本原理主要讲授内容：三相异步电动机的工作原理、结构、运行特性、等效电路、参数测量、转矩转差的关系等，是必须掌握的内容，使本课程的重点。
是在现代工业中正被大量应用的机电能量转换装置，是后续课程《电力拖动》课程的基础。
讨论：三相异步电动机What？三相异步电动机的用途、结构？How？三相异步电动机的工作原理？第一节三相异步电动机的结构及额定参数一、异步电动机的主要用途和分类用途：异步电机主要用作电动机，拖动各种生产机械。
异步电动机的优点：结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工作特性。
采用现代电力电子功率器件和计算机技术可得到良好的调速性能。
已经取代直流电动机，成为应用广泛的调速系统。
异步电动机的缺点：功率体积比较小。
功率因数较差。
直接接电网运行时，必须从电网里吸收滞后的励磁电流，使它的功率因数总是小于１。
通过控制器可以使这一缺点得到改善。
异步电动机运行时，定子绕组接到交流电源上，转子绕组自身短路，由于电磁感应的关系，在转子绕组中产生电动势、电流，从而产生电磁转矩。
所以，异步电机又叫感应电机。
二、异步电动机的分类从不同角度看，有不同的分类法：（1）按定子相数分有①单相；②三相异步电动机。
（2）按转子结构分有①绕线式；②鼠笼式。
后者又包括单鼠笼、双鼠笼和深槽式异步电动机。
此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压、低压异步电动机之分。
从其它角度看，还有高起动转矩、高转差率、高转速异步电机等等。
异步电机也可作为异步发电机使用。
单机使用时，常用于电网尚未到达的地区，又没有同步发电机的情况，或用于风力发电等特殊场合上。
在异步电动机的电力拖动中，异步电机回馈制动时，即运行在异步发电机状态。
风叶铁心绕组轴承滑环绕线电动机转子笼型绕组导条端环1、异步电动机的定子：异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成的。
（1）定子铁心：是电动机磁路的一部分，装在机座里。
第4章 三相异步电动机及控制讲解
（1）直接起动
直接起动是利用刀开关或接触器将电动机直接接到额定电压上 的起动方式，又叫全压起动。 优点：起动简单。 缺点：起动电流较大，而起动转矩不大，还会引起网压波动。 适用范围：电动机容量在10kW以下，并且小于供电变压器 容量的20％；还可以用下面的经验公式来判断，若电动机的 起动电流倍数 ( Ist I N ) 满足 I st 电网容量（kV A） 3＋ I N 电动机容量（kW） 则电动机便可直接起动，否则应采用降压起动
Ist 7.0I N 7.0 30.7A 214.9A
Tst 2.0TN 2.0 147.68N m 295.36N m
Tmax 2.1TN 2.1147.68N m 310.03N m
15
第4章 汽车中的电机 2. 人为机械特性
(1)降低定子电压时的人为机械特性
图4-2 定子铁心
转子铁心是也是由 0.5mm厚的硅钢片叠 压制成，在其外圆冲 有分布的槽。 转子铁心可嵌放转子 绕组，构成电机磁路 的另一部分。
定子绕组是由铜导线绕制而成。构成 电动机电路的一部分。 机座是电动机的支架，一般用铸铁 或铸钢制成。
转子铁心冲片
铸铝笼形转子 铜条笼形转子
转子绕组大部分由浇铸铝构成，大功率 也有由由铜条制成的笼型转子导体，构 成电机电路的一部分。由转轴输出机械 能。
4.2 三相异步电动机的工作原理
4.2.1 三相异步电动机的转动原理
(1)旋转磁场的产生
i
i1
i2
i3
i1 ωt
电流流入 S N
合成磁场的轴线与U相 绕组的轴线重合 0
三相异步电动机的转动原理旋转磁场课件资料
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
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
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：
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
异步电动机培训资料PPT三相异步电动机的起动
U1N Zk
1. 定子回路串电抗器起动 2．定子回路串自耦变压器起动 3．Y——∆ 起动
二、降压起动
1. 定子回路串电抗器起动
U1 ksU1N (ks 1)
Ist ks IstN
Tst
K
s
T2 stN
例如：
ks 0.6, I s 0.6I stN ,Tst 0.36TstN
优点：起动运行可靠，设备简单；
所以起动转矩很大。
， Tst U12
缺点：
I st
U1N 大，4~7倍。
Zk
Tst
2
f [(r1
m1 pU12r2' cr2' )2 (x1
cx2')2 ]
§18—2笼型异步电动机的起动
二、降压起动 起动完成后，恢复为额定电压。 目的：限制起动电流。
全压起动时 ：TstN U1N 2
I stN
§18—1 异步电动机的起动性能
起动性能指标有：
(1) 起动电流倍数
I st I1N
越小越好；
(2) 起动转矩倍数
Tst TN
越大越好；
(3)起动时间越短越好； (4) 起动设备简单，操作方便； (5) 起动过程中损耗小。
§18—1 异步电动机的起动性能
一、 起动电流 I st ——指定子边的电流
s
所串电阻分级切除。
§18—3 绕线式异步电动机的起动
二、转子回路串频敏变阻器起动 频敏变阻器——其电阻值随频率而变化的装置。
r rm x
设计时，磁路高度饱和，其电抗较小；磁通密度较
大，铁耗大，所以 rm 起主要作用。
§18—3 绕线式异步电动机的起动
起动时n=0，s=1，频率 f2 sf1 f1 大，铁耗大，rm
三相异步电动机的结构原理(定子、转子)讲解
三相异步电动机的结构原理（定子、转子）讲解三相异步电动机定子电动机的静止部分称为定子，其组成部分主要包括定子铁芯、定子绕组、机座等部分。
定子铁芯：定子铁芯的作用是作为电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。
定子铁芯一般由0.35～0.5毫米厚，表面涂有绝缘漆的环状冲片槽的硅钢片叠压而成，如右图所示。
定子绕组：定子绕组是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。
小型号异步电动机定子绕组通常用高强度漆包线（铜线或铝线）绕制成各种线圈后，在嵌放在定子铁芯槽内。
大中型电动机则用各种规格的铜条经过绝缘处理后，再嵌放在定子铁芯槽内。
为了保证绕组的各导电部分与铁芯之间的可靠绝缘以及绕组本身之间的可靠绝缘，故在定子绕组制造过程中采取了许多绝缘措施，三相异步电动机定子绕组的主要绝缘项目有以下三种：1.对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心之间的绝缘。
2.相间绝缘：各相定子绕组之间的绝缘。
3.匝间绝缘：每相定子绕组各线匝之间的绝缘。
定子三相绕组的槽内嵌放完毕后共有六个出线端引到电动机机座的接线盒内，可按需要将三相绕组接成星形接法（Y接）或三角形接法（△接），如右图所示。
机座：它的作用是固定定子铁芯和定子绕组，并以两个端盖支撑转子，同时起保护整台电动机的电磁部分和散发电动机运行中产生的热量，一般是铁或铝铸造而成。
三相异步电动机转子转子是电动机的旋转部分，包括转子铁芯，转子绕组和转轴等部分。
•转子铁芯：作为电机磁路的一部分，并放置转子绕组。
一般由0.5毫米厚的硅钢片冲制叠压而成。
如右图所示。
•转子绕组：其作为切割定子磁场，产生感应电动势和电流，并在旋转磁场的作用下受力使转子转动。
根据构造的不同可分为鼠笼式和绕线式转子两种类型。
1.鼠笼式转子：它的结构是转子铁芯的槽沟内插入铜条，在铜条两端焊接两个铜环，如下图（a）所示。
这样转子绕组好像一个鼠笼型转子。
为了节约铜材和便于制造。
目前绝大部分鼠笼均采用铝代替。
如下图（b）所示。
三相异步电动机的结构和工作原理教案_电子电路_工程科技_专业资料
三相异步电动机的结构和工作原理教案一、教学目标1. 了解三相异步电动机的结构组成，包括定子、转子、外壳、轴承、端盖等部分。
2. 掌握三相异步电动机的工作原理，包括电磁感应、转子滑差、旋转磁场等概念。
3. 能够分析三相异步电动机的启动、运行、制动过程中的物理现象。
4. 能够运用所学知识对三相异步电动机进行简单的故障分析和维修。
二、教学内容1. 三相异步电动机的结构组成：定子、转子、外壳、轴承、端盖等部分的功能和作用。
2. 三相异步电动机的工作原理：电磁感应、转子滑差、旋转磁场等概念的解释和应用。
3. 三相异步电动机的启动过程：星形接法、三角形接法、自耦变压器启动等方法的原理和应用。
4. 三相异步电动机的运行过程：负载特性、效率、功率因素等参数的计算和分析。
5. 三相异步电动机的制动过程：能耗制动、反接制动、回馈制动等方法的原理和应用。
三、教学方法1. 采用讲授法，讲解三相异步电动机的结构组成、工作原理、启动、运行和制动过程。
2. 利用动画和实物模型展示三相异步电动机的工作原理和启动、运行、制动过程。
3. 开展小组讨论，分析三相异步电动机的故障现象和维修方法。
4. 进行实践操作，让学生动手接线和调试三相异步电动机。
四、教学条件1. 教室环境：宽敞、明亮、安静，配备多媒体教学设备。
2. 教学设备：三相异步电动机、示教板、实验台、工具等。
3. 教学资料：教材、教案、课件、实验指导书等。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对三相异步电动机结构、工作原理、启动、运行和制动过程的理解程度。
2. 课后作业：布置相关题目，巩固学生对三相异步电动机知识的学习。
3. 实践操作：评估学生在实际操作中运用三相异步电动机知识的能力。
六、教学重点与难点教学重点：1. 三相异步电动机的结构组成和工作原理。
2. 三相异步电动机的启动、运行和制动过程。
教学难点：1. 电磁感应、转子滑差、旋转磁场等概念的理解和应用。
2. 三相异步电动机故障分析和维修方法的运用。
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7
1-转子绕组 2-端盖 3-轴承 4-定子绕组 5-转子 6-定子 7-集电环 8-出线盒
笼型转子三相异步电动机结构图
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a）
b）
三相异步电动机的结构分解图
1. 定子
定子是用来产生旋转磁场的。主要由定子铁心、定子绕组 和机座等部分组成。 (1) 机座：机座是电动机的外壳和支架，它的作用主要是 固定与保护定子铁心、定子绕组并支撑端盖，所以要求机 座具有足够的机械强度和刚度，能承受运输和运行过程中 的各种作用力。
组的六根出线头都引出来，根据需要可接成Y形或Δ形。
L1
L1
L2 L3
a) Y型接法
L2 L3
b) Δ型接法
三相异步电动机定子绕组的连接
2. 转子
转子是异步电动机的转动部分，它在定子绕组旋转磁场的作用下 获得一定的转矩而旋转，通过联轴器或皮带轮带动其他机械设备做功。 异步电动机的转子主要是由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成的。 (1) 转子铁心： 转子铁心是电动机主磁通磁路的一部分，通常用厚度 为0.35～0.5mm的硅钢片叠压而成，硅钢片的外圆周表面冲有均匀分 布的槽。下图是转子槽形图。
11.1.2 三相异步电动机的绕组
绕组是三相异步电动机进行电磁能量转换与传递的关键部件， 也是电动机结构的核心。三相电动机的绕组是三相对称绕组， 三相绕组可以接成Y形或Δ形。 1. 绕组的基本概念 （1）线圈：构成绕组的最基本单元，是用绝缘导线绕在绕线模 上绕指出来的绕组元件，线圈可以用单匝或多匝绕线组成。嵌 入槽内部分称为有效边，露出铁心两端的称为线圈端部（只起 连接作用）。
a) a）无轴鼠笼式铜条转子
b) b）鼠笼式铸铝转子
鼠笼式转子
a）绕线式转子：与定子绕组相似，是用绝缘导体绕制而成的， 嵌于转子槽内。绕线式转子也是按一定规律分布的三相对称 绕组，它可以联接成Y形或Δ形。一般小容量电动机联接成Δ 形，大、中容量电动机联接成Y形。转子绕组的三条引线分 别接到三个滑环上，用一套电刷装置引出来。
三相异步电动机
概述
交流电动机在现代各行各业以及日常生活中都有着广泛 的应用。交流电动机有三相和单相之分，同步和异步之分。 三相交流异步电动机因其结构简单、工作可靠、维护方便、 价格便宜等优点，应用更为广泛，目前大部分生产机械（如 各种机床、起重设备、农业机械、鼓风机、泵类等）均采用 三相异步电动机来拖动。本章主要介绍三相异步电动机的结 构、工作原理、运行特性、故障处理等内容。
异步电动机的励磁电流是由定子电源供给的。气隙较大时， 磁路的磁阻较大。若要使气隙中的磁通达到一定的要求，则相 应的励磁电流也就大了，从而影响电动机的功率因数。为了提 高功率因数，尽量让气隙小些。但也不应太小，否则，定、转 子有可能发生摩擦与碰撞。如果从减少附加损耗以及减少高次 谐波磁动势所产生磁通的角度来看，又希望气隙大一点，所以 设计电机时应全盘考虑。
上一页 下一页Βιβλιοθήκη 返回11.1 三相异步电动机的结构和工作原理
11.1.1 三相异步电动机的结构
作用 电磁方面：产生旋转磁场
静止部分:定子
机械方面：整个电机的支撑
结
中间有气隙
主要部件：定子铁心、定子绕组、 机座、轴承、端盖等
构
转动部分:转子
作用
在定子绕组旋转磁场的作用下获得 一定的转矩而旋转，通过联轴器或 皮带轮带动其他机械设备做功
定子铁心
a） a）开口槽
b） b）半开口槽
定子槽形
c） c）半闭口槽
(3) 定子绕组：是异步电动机定子的电路部分，作用是通入三相 交流电以后产生旋转磁场。是用高强度漆包线绕制成固定形式
的线圈，嵌入定子槽内。
三相异步电动机的定子绕组通常有六根出线头，根据电动
机的容量和需要可接成星型（Y）或三角形（ Δ ）。高压大、 中型容量的异步电动机三相定子绕组通常采用Y接法，只有三根 引出线。对中、小容量的低压异步电动机，通常把定子三相绕
q Z1 2pm 1
（6）电角度：交流电机转过一对磁极绕组内电流变化一个周
期是360o电角度，每个极距 为180o电角度。当电动机有p对
磁极时，在铁心上便有P* 360o电角度。只有2极电动机，电 角度才等于机械角度。电角度与机械角度的关系是：
A
a
绕线式转子回路接线图
b
c
B
C
绕线式三相异步电动机定、转子绕组接线方式
(3) 转轴：
作用：支撑转子，使转子能在定子空腔内均匀地旋转。 材料：一般用中碳钢制作。
3. 气隙
异步电动机定、转子之间的空气间隙简称为气隙，它比同容 量直流电动机的气隙要小得多。在中、小型异步电动机中，气 隙一般为0.2～1.5ｍｍ左右。
（2）线圈组（极相组）：一个磁极下同一相线圈串联成的绕组。 （3）相绕组：将许多线圈组串联或并联构成，并流过同相电流
的绕组。
（4）极距：每极所占有的槽数或每极下气隙沿圆周方向的长
度，用字母 表示：
Z1（槽）
2p
D（mm）
2p
用槽数表示 用长度表示
式中，Z1为定子铁心的总槽数；2p为电动机极数，p为极 对数；D为定子铁心内径，单位是mm。 （5）每极每相槽数（q）：指在一个极内，其中某一相的线 圈所占有的槽数，有（式中m1为电动机相数）：
中小型异步电动机通常采用铸铁机座，大型异步电动 机一般采用钢板焊接机座。
(2) 定子铁心：定子铁心是三相异步电动机主磁通磁路的一部 分，装在机座里。由于电机内部的磁场是交变的磁场。为了 降低定子铁心里的铁损耗，定子铁心采用0.35～0.5mm厚的 硅钢片叠压而成，在硅钢片的两面还应涂上绝缘漆。为了嵌 放定子绕组，硅钢片的内圆表面冲有均匀分布的槽。
圆导条
上层导条 下层导条
长导条
a) a）单鼠笼槽形
b)
c)
b）双鼠笼槽形 c）绕线式槽形（深槽形）
转子槽形
(2) 转子绕组：转子绕组是闭合的，在气隙磁场的作用下产生 感应电动势和电流，产生电磁转矩。转子绕组按结构形式的不 同分为鼠笼式和绕线式两种。
a）鼠笼式转子：是一个自行闭合的短路绕组。在转子的每个槽里放上一根 导体，每根导体都比铁心长，在铁心的两端用两个端环把所有的导条都短 路起来，形成一个自己短路的绕组。如果把转子铁心拿掉，则可看出，剩 下来的绕组形状象一个笼子。