三相异步电动机工作原理与图解精选ppt
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三相异步电动机的结构和工作原理ppt课件
绕线式
铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。
鼠笼转子
(1) 鼠笼式绕组
铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。
或铸铝形成转子绕组。
(2) 绕线式绕组 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。
转子电路的特点：自行闭合，不外接电力负载。
精选PPT课件
9
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
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发电机 ——将机械能转换为电能；
电动机 ——将电能转换为机械能。
一、电动机的分类
电动机
同步电动机
鼠笼式
交流电动机 异步电动机 三相电动机 绕线式
单相电动机
他励、并励电动机
直流电动机 串励、复励电动机
精选PPT课件
3
二、三相异步电动机的结构
精选PPT课件
4
精选PPT课件
5
精选PPT课件
6
三相异步机的结构
定子绕组 （三相）
定子
转子：在旋转磁场作用
下，产生感应电
V2
U1 W2
动势或电流。
W1
V1
三相定子绕组： 转子 产生旋转磁场
精选PPT课件
U2
机座
7
1.定子
铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。
U1 ----U2 三相绕组 V1 ----V2
W1---- W2 机座：铸钢或铸铁
精选PPT课件
8
2.转子 鼠笼式
铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。
鼠笼转子
(1) 鼠笼式绕组
铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。
或铸铝形成转子绕组。
(2) 绕线式绕组 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。
转子电路的特点：自行闭合，不外接电力负载。
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9
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
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发电机 ——将机械能转换为电能；
电动机 ——将电能转换为机械能。
一、电动机的分类
电动机
同步电动机
鼠笼式
交流电动机 异步电动机 三相电动机 绕线式
单相电动机
他励、并励电动机
直流电动机 串励、复励电动机
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3
二、三相异步电动机的结构
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4
精选PPT课件
5
精选PPT课件
6
三相异步机的结构
定子绕组 （三相）
定子
转子：在旋转磁场作用
下，产生感应电
V2
U1 W2
动势或电流。
W1
V1
三相定子绕组： 转子 产生旋转磁场
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U2
机座
7
1.定子
铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。
U1 ----U2 三相绕组 V1 ----V2
W1---- W2 机座：铸钢或铸铁
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8
2.转子 鼠笼式
三相异步电动机原理ppt课件 共44页
定义（ n0- n ）为转差，把转差与同步转速n0 之比的百分值 叫做转差率S。即：
S= （ n0 -n ）/ n0 *100%
N
如果用一原动机或其它
T
转矩去拖动异步电动机，
使它的转速超过同步转速，
n >n0 ,S<0,旋转磁场切割转
n0
子导体的
n
方向相反，导体中的电动势与电流方向都反向。由左手 定则知电磁力与旋转磁场和转子的旋转方向相反，这是制动 转矩。这时原动机对异步电动机输入机械功率，而通过电磁 感应由定子向电网输送电功率，电动机处在发电机状态。
每一相绕组都有首端，又有末端，以A相为例，则三相绕组A-X、 B-Y、C-Z、在空间上分布为A-Z-B-X-C-Y共有六部分，即总的 绕组应分为六部分，分属AZBXCY，每一部分在每极下占有的 电角度称为相带，一般用600相带
N
S
N
S
A Z B X C Y A ZB X C Y 600
每极每相槽数q
第四章 三相异步电动机原理
• 4.1 三相异步电动机的基本工作原理与结构 • 4.2交流电机绕组 • 4.3交流电机的感应电动势 • 4.4交流电机绕组的磁动势 • 4.5三相异步电动机的空载运行 • 4.6三相异步电动机的负载运行 • 4.7三相异步电动机的等效电路和向量图
4.1三相异步电动机的基本工作原理与结构
对双层绕组而言，每个相绕组有2p个线圈组，每个相绕
组串联匝数为
N
2p a
qNy
所以双层绕组相电动势基波的有效值为
E 1 2 a p E q ( y 1 ) 2 a p 4 . 4 f 1 q 4 y k W 1 N 1 4 . 4 f 1 2 p 4 a y k q W 1 1 N 4 . 4 f 1 N 4 W 1 1
14-三相异步电动机的结构及工作原理PPT模板
（2）定子铁芯
定子铁芯是电动机磁路的一部 分。为了减少铁损，定子铁芯一般 由互相绝缘的硅钢片叠成。铁芯的 内表面冲有槽，用以放置定子绕组， 如右图所示。
（3）定子绕组
定子绕组是电动机电路的一部分。它由三个完全相同的绕 组组成，每个绕组为一相，三个绕组在空间上相差120°电角 度。三个绕组的始端和末端都被引至接线盒内，可根据需要连 接成星形或三角形，如下图所示。
i1 Im sin t i2 Im sin(t 120 ) i3 Im sin(t 120 )
三相电流的波形如下图所示。
由于各相绕组中的电流是交变的，所以，各电流的磁场也 是交变的，而三相电流的合磁场则是一旋转磁场。我们通过上 图所示曲线的几个不同瞬间来分析旋转磁场的形成。
（1）在ωt＝0的瞬间，i1＝0；i2为负值，其方向为由V2端 流进，V1端流出；i3为正值，且i3与i2大小相等，其方向为由W1 端流进，W2端流出。根据右手螺旋定则可知，三相电流所产 生的合磁场方向，相当于N极在上，S极在下的两极磁极，又 称为一对磁极，如左图所示。
（2）在ωt＝60°的瞬间，i1为正值，其方向为由U1端流 进，U2端流出；i2为负值，其方向为由V2端流进，V1端流出； i3＝0。此时，三相电流的合磁场沿顺时针方向旋转了60°， 如右图所示。
（3）在ωt＝90°的瞬间，i1为正值，其方向为由U1端流 进，U2端流出；i2为负值，其方向为由V2端流进，V1端流出； i3也为负值，其方向为由W2端流进，W1端流出。此时，三相 电流的合磁场沿顺时针方向又旋转了30°，如下图所示。
上式也可写为： n (1 s)n0
【例6-1】一台三相异步电动机，其额定转速n＝975r/min。 试求电动机的极对数和额定负载时的转差率。电源频率f1＝ 50Hz。
定子铁芯是电动机磁路的一部 分。为了减少铁损，定子铁芯一般 由互相绝缘的硅钢片叠成。铁芯的 内表面冲有槽，用以放置定子绕组， 如右图所示。
（3）定子绕组
定子绕组是电动机电路的一部分。它由三个完全相同的绕 组组成，每个绕组为一相，三个绕组在空间上相差120°电角 度。三个绕组的始端和末端都被引至接线盒内，可根据需要连 接成星形或三角形，如下图所示。
i1 Im sin t i2 Im sin(t 120 ) i3 Im sin(t 120 )
三相电流的波形如下图所示。
由于各相绕组中的电流是交变的，所以，各电流的磁场也 是交变的，而三相电流的合磁场则是一旋转磁场。我们通过上 图所示曲线的几个不同瞬间来分析旋转磁场的形成。
（1）在ωt＝0的瞬间，i1＝0；i2为负值，其方向为由V2端 流进，V1端流出；i3为正值，且i3与i2大小相等，其方向为由W1 端流进，W2端流出。根据右手螺旋定则可知，三相电流所产 生的合磁场方向，相当于N极在上，S极在下的两极磁极，又 称为一对磁极，如左图所示。
（2）在ωt＝60°的瞬间，i1为正值，其方向为由U1端流 进，U2端流出；i2为负值，其方向为由V2端流进，V1端流出； i3＝0。此时，三相电流的合磁场沿顺时针方向旋转了60°， 如右图所示。
（3）在ωt＝90°的瞬间，i1为正值，其方向为由U1端流 进，U2端流出；i2为负值，其方向为由V2端流进，V1端流出； i3也为负值，其方向为由W2端流进，W1端流出。此时，三相 电流的合磁场沿顺时针方向又旋转了30°，如下图所示。
上式也可写为： n (1 s)n0
【例6-1】一台三相异步电动机，其额定转速n＝975r/min。 试求电动机的极对数和额定负载时的转差率。电源频率f1＝ 50Hz。
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
返 回 上一节 下一节 上一页 下一页
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
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。
三相异步电动机工作原理与图解
电机过热
2019/9/16
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。
2019/9/16
28
§ 2.5 三相异步电动机的铭牌数据
I2
35
5. 额定电流：定子绕组在指定接法下的线电流。
如： /1.2 1 A /6.4A 8
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：
额定功率指电机在额定运行时轴上输出的功率
（ P2），不等于从电源吸收的功率（P1）。两者的
Im
X
t
2019/9/16 ()电流入
8
三相对称绕组通入三相对称电流就形成
旋转磁场。
2019/9/16
wt0
9
2019/9/16
wt600
wt900
10
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
iA iB iC
n0 60f (转/分）
三相异步电动机的起动 三相异步电动机的调速 三相异步电动机的制动
26
一、 三相异步机的起动
起动电流 I st ：
中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 ~ 7 倍。
原因：起动时 n0 ，转子导条切割磁力线速度很大。
转子感应电势 转子电流 定子电流
影响： 频繁起动时造成热量积累 大电流使电网电压降低
三相异步电动机 PPT课件
三相异步电动机原理
通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三 相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电 后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而 在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流 的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电 机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方 向与旋转磁场方向相同。
(1)外部观察法。观察接线盒、绕组端部有无烧焦,绕组过热后留下深褐色, 并有臭味。
(2)探温检查法。空载运行20分钟(发现异常时应马上停止),用手背摸绕组 各部分是否超过正常温度。
(3)通电实验法。用电流表测量,若某相电流过大,说明该相有短路处。 (4)电桥检查。测量个绕组直流电阻,一般相差不应超过5%以上,如超过,则 电阻小的一相有短路故障。 (5)短路侦察器法。被测绕组有短路,则钢片就会产生振动。 (6)万用表或兆欧表法。测任意两相绕组相间的绝缘电阻,若读数极小或为 零,说明该二相绕组相间有短路。 (7)电压降法。把三绕组串联后通入低压安全交流电,测得读数小的一组有 短路故障。 (8)电流法。电机空载运行,先测量三相电流,在调换两相测量并对比,若不 随电源调换而改变,较大电流的一相绕组有短路。
三相异步电动机的其它附件
M～
轴承端盖： 保护轴承。
电动机 的附件
端盖： 支撑作用。
风扇： 冷却电动机。
轴承： 连接转动部分 与不动部分。
三相异步电动机型号字母表示的含义
J——异步电动机； O——封闭； L——铝线缠组； W——户外； Z——冶金起重； Q——高起动转轮； D——多速； B——防爆； R一绕线式； S——双鼠笼； K一—高速； H——高转差率。
三相异步电动机的故障分析和处理
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原因：起动时 n0 ，转子导条切割磁力线速度很大。
转子感应电势 转子电流 定子电流
影响： 频繁起动时造成热量积累 大电流使电网电压降低
电机过热
09.04.2020
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。
极对数 磁场转过的空间角度 (f 50H)z
p 1
p2
p3
09.04.2020
360 180 120
3000(转/分）
1500(转/分）
1000(转/分）
16
电动机转速和旋转磁场同步转速的关系
n 电动机转速:
电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，
但 n n0
异步电动机
提示：如果 n n0
转子与旋转磁场间没有相对运动
一. 转动原理：
09.04.2020
6
实际的异步电动机中， 转子之所以转动，是由于 旋转磁场的作用。
09.04.2020
7
二、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
Y
n A
0
Z
iA Im sint
iB Im sint 120 iC Im sint 240
C
B
iA iB iC
09.04.2020
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 n0n0 n100%
异步电机运行中: s1~9%
电动机起动瞬间: n0, s1（转差率最大）
09.04.2020
18
旋转磁场的旋转方向
旋转方向：取决于三相电流的相序。
电机在额定电压下，以额
n
n nN0
定转速 n N 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
PN
2nN
955n0PNN((转 千/分 瓦 ))
60
09.04.2020
（牛顿•米） 22
( 2 ) 最大转矩 Tmax ：
电机带动最大负载的能力。
如果TL Tmax电机将会
t
A YN Z
C
09.04.2020
B
S
X
n 0 60
A
Y
Z
N
CS
B
XБайду номын сангаас
A YN Z
CSB
11
X
极对数（P）的概念
iA
iC C iB
A
ZX Y B
A
Y NZ
C
B
S
X
此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。
即： p 1
09.04.2020
12
极对数（P）的改变
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。
第七章 异步电动机
09.04.2020
1
§7.1 三相异步电动机的构造
一. 电动机的分类
异步（感应）电动机：应用广泛。 交流 同步电动机：用于功率较大，不需要
电动机
调速，长期工作的机械。
直流：他励，并励，串励，复励。
09.04.2020
2
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
定子绕组 （三相）
A Y
C
鼠笼式
转子
X
定子
Z
B
09.04.2020
鼠笼转子
机座
3
三相定子绕组：产生旋转磁场。 组成：定子铁心、定子绕组和机座。
09.04.2020
4
转子：在旋转磁场作用下，产生 感应电动势或电流。
组成：转子铁心、转子绕组和转轴。
09.04.2020
5
§7.2 三相异步电动机的工作原理
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
Φ 定子边：u1i1R 1e1e1e1N 1dt
Φ uN cost sint 设： 09.04.2020
m 1 则： 1
1m1
211
三个重要转矩
( 1 ) 额定转矩 T N ：
极对数和转速的关系
Y' C'
A
Z
N •B
•
X' S
•
B'
•N
S
X C
30
CS'
X' • • ZN'
A
n0
NZ •
•X
SC
Z'
A' Y t 0
A' t60
Im
n0
60f p
(转/分）
09.04.2020
iA iB iC t
15
三相异步电动机的同步转速
n0
60f p
(转/分）
每个电流周期
同步转速 n 0
iA iB iC
iA iC
Im
Im
t
iB
t
n0
n0
09.0改4.20变20 电机的旋转方向：换接其中两相
19
方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现 反转。
电源
A BC
电源
A BC
正转 M 3~
09.04.2020
反转 M 3~
20
§7.3 三相异步电动机的机械特性
一、 三相异步电动机的“电－磁”关系
因带不动负载而停转。
TKR22s(sR2X20)2 U12
n
n
0
T
Tmax
求解
09.04.2020
T 0 S
Tmax
KU12
1 2X20
23
过载系数： T max
TN
TmaxKU12
1 2X20
三相异步机 1.8~2.2
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。
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C' Y' Y
Z B'
C
B
iB
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Y' A Z'
C'
B
X'
X
B'
C
Z A' Y
13
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C'
Z C
Y' B'
Y
B
iB
I m iA iB iC t
A Y'
C'
N
X' S
•
B'
N
•
Z
A'
Z' •B
•
SX
C Y
09.04.2020
极对数 p 2 14
（2）工作时，一定令负载转矩 TL Tmax，否则
电机将停转。致使
n0(s1 ) I2 I1 电机严重过热
09.04.2020
24
( 3 ) 起动转矩 Tst ：
电机起动时的转矩。
n
n
0
TKR22s(sR2X20)2 U12
T
其中 n0 (s1)
T st
则 TstKR22R(X 2 20)2U12
Im
X
t
09.04.2020 ()电流入
8
三相对称绕组通入三相对称电流就形成
旋转磁场。
09.04.2020
wt0
9
09.04.2020
wt600
wt900
10
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
iA iB iC
n0 60f (转/分）
T st 体现了电动机带载起动的能力。若Tst TL 电机能
起动，否则将起动不了。
09.04.2020
25
§ 2.4 三相异步电动机的使用
09.04.2020
三相异步电动机的起动 三相异步电动机的调速 三相异步电动机的制动
26
一、 三相异步机的起动
起动电流 I st ：
中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 ~ 7 倍。
转子感应电势 转子电流 定子电流
影响： 频繁起动时造成热量积累 大电流使电网电压降低
电机过热
09.04.2020
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。
极对数 磁场转过的空间角度 (f 50H)z
p 1
p2
p3
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360 180 120
3000(转/分）
1500(转/分）
1000(转/分）
16
电动机转速和旋转磁场同步转速的关系
n 电动机转速:
电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，
但 n n0
异步电动机
提示：如果 n n0
转子与旋转磁场间没有相对运动
一. 转动原理：
09.04.2020
6
实际的异步电动机中， 转子之所以转动，是由于 旋转磁场的作用。
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7
二、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
Y
n A
0
Z
iA Im sint
iB Im sint 120 iC Im sint 240
C
B
iA iB iC
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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 n0n0 n100%
异步电机运行中: s1~9%
电动机起动瞬间: n0, s1（转差率最大）
09.04.2020
18
旋转磁场的旋转方向
旋转方向：取决于三相电流的相序。
电机在额定电压下，以额
n
n nN0
定转速 n N 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
PN
2nN
955n0PNN((转 千/分 瓦 ))
60
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（牛顿•米） 22
( 2 ) 最大转矩 Tmax ：
电机带动最大负载的能力。
如果TL Tmax电机将会
t
A YN Z
C
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B
S
X
n 0 60
A
Y
Z
N
CS
B
XБайду номын сангаас
A YN Z
CSB
11
X
极对数（P）的概念
iA
iC C iB
A
ZX Y B
A
Y NZ
C
B
S
X
此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。
即： p 1
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12
极对数（P）的改变
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。
第七章 异步电动机
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1
§7.1 三相异步电动机的构造
一. 电动机的分类
异步（感应）电动机：应用广泛。 交流 同步电动机：用于功率较大，不需要
电动机
调速，长期工作的机械。
直流：他励，并励，串励，复励。
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2
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
定子绕组 （三相）
A Y
C
鼠笼式
转子
X
定子
Z
B
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鼠笼转子
机座
3
三相定子绕组：产生旋转磁场。 组成：定子铁心、定子绕组和机座。
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4
转子：在旋转磁场作用下，产生 感应电动势或电流。
组成：转子铁心、转子绕组和转轴。
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5
§7.2 三相异步电动机的工作原理
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
Φ 定子边：u1i1R 1e1e1e1N 1dt
Φ uN cost sint 设： 09.04.2020
m 1 则： 1
1m1
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三个重要转矩
( 1 ) 额定转矩 T N ：
极对数和转速的关系
Y' C'
A
Z
N •B
•
X' S
•
B'
•N
S
X C
30
CS'
X' • • ZN'
A
n0
NZ •
•X
SC
Z'
A' Y t 0
A' t60
Im
n0
60f p
(转/分）
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iA iB iC t
15
三相异步电动机的同步转速
n0
60f p
(转/分）
每个电流周期
同步转速 n 0
iA iB iC
iA iC
Im
Im
t
iB
t
n0
n0
09.0改4.20变20 电机的旋转方向：换接其中两相
19
方法：和电源相接的任意两相互换，就可实现 反转。
电源
A BC
电源
A BC
正转 M 3~
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反转 M 3~
20
§7.3 三相异步电动机的机械特性
一、 三相异步电动机的“电－磁”关系
因带不动负载而停转。
TKR22s(sR2X20)2 U12
n
n
0
T
Tmax
求解
09.04.2020
T 0 S
Tmax
KU12
1 2X20
23
过载系数： T max
TN
TmaxKU12
1 2X20
三相异步机 1.8~2.2
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。
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C' Y' Y
Z B'
C
B
iB
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Y' A Z'
C'
B
X'
X
B'
C
Z A' Y
13
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C'
Z C
Y' B'
Y
B
iB
I m iA iB iC t
A Y'
C'
N
X' S
•
B'
N
•
Z
A'
Z' •B
•
SX
C Y
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极对数 p 2 14
（2）工作时，一定令负载转矩 TL Tmax，否则
电机将停转。致使
n0(s1 ) I2 I1 电机严重过热
09.04.2020
24
( 3 ) 起动转矩 Tst ：
电机起动时的转矩。
n
n
0
TKR22s(sR2X20)2 U12
T
其中 n0 (s1)
T st
则 TstKR22R(X 2 20)2U12
Im
X
t
09.04.2020 ()电流入
8
三相对称绕组通入三相对称电流就形成
旋转磁场。
09.04.2020
wt0
9
09.04.2020
wt600
wt900
10
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
iA iB iC
n0 60f (转/分）
T st 体现了电动机带载起动的能力。若Tst TL 电机能
起动，否则将起动不了。
09.04.2020
25
§ 2.4 三相异步电动机的使用
09.04.2020
三相异步电动机的起动 三相异步电动机的调速 三相异步电动机的制动
26
一、 三相异步机的起动
起动电流 I st ：
中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 ~ 7 倍。