异步交流电动机
交流异步电动机
A2
19,26
A3
B3
C4
10,18,9,17 7,14
34,6,33,5 31,2
C3
4,12,3,11
A4
B4
1,8
A1
B1
36,35
32
此下线步骤适单层交叉36槽4级，18～19槽的展开图。如展开槽号 不同可改变其A.B.C在各极上的槽号位置。
大线圈12个，节矩1～9 小线圈6 个，节矩1～8
验（无设备）
低压电机为1000V左右打压实验）
九.三相绕组首末端的判断：
1.先用万用表找出哪2根线是同一相。
2.将任意两相串联起来接到～36V电源上，第三相的两端用万用表～
10V档测试，如果万用表有电压，表示第一相的首端是接在第二相的末
端，如果没有电压，说明第一相的首端是接在第二相的首端（如图）
kK
六.电动机浸化的目的和要求： 1.浸化的目的： ①浸化可以填充线圈的间隙和空气层。 ②浸化固化后，使线圈表面形成连接平整的化膜，并使绕组粘结成一个 整体。 ③提高绝缘，结构的耐潮，耐热和提高机械强度性能。
3. 浸化的基本要求： ①化的粘度要适中，固体含量要高，便于浸透和填充绕组的间隙和微 孔， ②要求表面固化快，干燥性好，粘结力强，能承受电机运转所产生离心 力冲击。 ③具有较高电气性能，耐操性和化学稳定性，对导体和其它材料相溶性 好。
A
BA
380 V
36V
y
x
V
变压器
用同样的方法可以找出，第三相绕组的首端和末端。 十.电动机，星（Y）三角（△）接法
（工作原理图）
图一
转子的转数总是低于旋转磁场的转数，所以此电机称为异步电动机。
异步电机的三种运行状态和条件
一、异步电机的基本原理和结构异步电机是一种常见的交流电动机，其工作原理是利用交流电产生的旋转磁场来驱动转子实现动力输出。
异步电机的结构包括定子和转子两部分，定子绕组接通交流电源，产生旋转磁场；转子则受到旋转磁场的作用而转动，从而驱动负载工作。
二、异步电机的运行状态异步电机在运行过程中，可以根据其工作状态和条件分为三种类型，分别为：1. 恒定转速状态：在恒定转速状态下，电机的转速维持在一个恒定值不变，通常用于一些对稳定转速要求较高的场合。
2. 变速状态：在变速状态下，电机的输出转速可以根据需要进行调节，通常通过变频器或直流调速器来实现，适用于需要频繁改变转速的场合。
3. 负载变化状态：在负载变化状态下，电机的输出转矩和转速根据负载的变化而变化，通常用于负载波动较大的场合，需要根据具体负载情况调整电机的工作状态。
三、异步电机的运行条件异步电机能够正常运行需要满足一定的条件，包括：1. 供电电源的稳定性：电机工作时需要稳定的供电电源，电压波动过大或频率不稳定都会影响电机的正常运行。
2. 机械部件的良好状况：电机的轴承、油封、绝缘等机械部件需要保持良好的状态，否则会影响电机的工作效果甚至损坏电机。
3. 合理的负载匹配：电机的输出功率和转速需要与负载匹配，过大或过小的负载都会影响电机的运行效果和寿命。
4. 良好的通风散热条件：电机在运行过程中会产生热量，需要良好的通风散热条件来保持电机的温度在合理范围内。
四、异步电机各种运行状态和条件的应用不同的运行状态和条件适用于不同的场合和需求，具体应用包括但不限于：1. 恒定转速状态适用于一些需要稳定转速输出的场合，如风机、泵等。
2. 变速状态适用于需要频繁改变转速的场合，如输送带、提升机等。
3. 负载变化状态适用于负载波动较大的场合，如破碎机、混合机等。
总结：异步电机具有多种运行状态和条件，通过合理选择和配置可以满足不同场合和需求的工作要求。
在使用过程中需要注意保持电机和供电环境的稳定和良好，以保证电机的正常运行和延长其使用寿命。
单相异步电动机
单相异步交流电动机旳构造
单 相1、异单步交相流绕电组动旳机脉旳振工磁作原场理
定子绕组：主绕组是一单相绕组m
m：加一正弦交流电→气隙→产生 脉振磁场F0
• 脉动单磁相场异：步交磁流场电大动机小旳及工方作向原理随电流 旳变化而变化，但磁场旳轴线却固 定不变。
• 结论 磁场只是脉动而不旋转，电 动机不起动。
• 1）在大型汽轮发电机中，为了提升其冷却效 率，往往用氢气冷却，是氢气与空气混合后， 有爆炸危险，必须有一套控制设备来确保外界 空气不会渗透到电机内部。
• 目前在更大容量旳发电机中，能够采用导线内 部直接冷却。例如采用空心导体（如图），冷 却介质直接在导体中流通而把热量带走，这么 能更有效地降低电机旳温升。所采用旳冷却介 质一般有氢气 及水等。
t
动画
t 0o
A
B
B•'
A
'
t 45 t 90
A
A
Bt 0B•'
Bt 0B '
•A
•A
两相旋' 转磁场 '
工作原理 开启时开关K闭合，使两绕组电流相位差约 为90°，从而产生旋转磁场，电机转起来； 转动正常后来离心开关被甩开，开启绕组被 切断，而电机仍按原方向继续转动。
I1
~
U
A
W X
D
有明显凸出旳成对磁极和励磁线圈，如图所示。 转子铁心：由厚度为1～3mm旳钢片叠成；磁极两端有磁极压板，用来压 紧磁极冲片和固定磁极绕组。有些发电机磁极旳极靴上开有某些槽，槽 内放上铜条，并用端环将全部铜条连在一起构成阻尼绕组，其作用是用
来克制短路电流和减弱
电机振荡，在电动机中 作为起动绕组用。
励磁绕组：励磁线圈中 经过直流励磁电流后， 每个磁极就出现一定旳 极性，相邻磁极交替为
交流异步电动机原理
交流异步电动机原理
异步电动机是一种常用的电动机类型，具有简单结构、稳定性好、运行可靠等特点。
它的工作原理基于电磁感应现象。
异步电动机主要由定子和转子两部分组成。
定子上有若干组线圈，称为绕组，通以三相交流电流。
当电流通过绕组时，在定子内产生旋转磁场。
转子上具有导电材料形成的导条，处于磁场中就会受到电磁力的作用，从而引起转子旋转。
异步电动机的转速通常略低于同步转速，因为转子旋转的速度稍慢于旋转磁场的速度。
这种差异导致转子内部形成了旋转电场，进而在转子上产生感应电流。
这个感应电流会产生磁场，并与旋转磁场相互作用，最终使得转子开始旋转。
而转子在运动过程中，由于其导体的阻抗，感应电流不断减小，所以转子速度也会逐渐减小，直至与旋转磁场达到平衡转速。
异步电动机还有一个重要的特性是其启动特性好。
当三相电流加到电机的定子上时，该电动机会自动启动，而无需其他控制器。
由于异步电动机的工作原理较为简单，所以在各个行业和领域都得到了广泛应用，例如工厂、交通运输、家用电器等。
它能够提供可靠的动力输出，并且具有良好的经济性和适应性。
简述交流异步电机的特点
交流异步电机的特点
交流异步电机是一种常见的电动机类型，其具有以下特点：
1. 结构简单：交流异步电机的结构相对简单，主要包括定子、转子和外壳等部分，没有碳刷和整流子等部件，因此使用和维护较为方便。
2. 工作原理简单：交流异步电机的工作原理是基于电磁感应和电磁力原理，通过定子产生的旋转磁场与转子产生的电流相互作用，产生电磁力，从而使转子旋转。
其工作原理相对简单，易于理解。
3. 性能优势：交流异步电机具有较高的效率和精度，转速稳定，运行平稳，噪音低，使用寿命长等优点。
同时，其还具有过载保护和欠压保护等功能，提高了其安全性能。
4. 应用广泛：交流异步电机广泛应用于各种工业和民用场合，如风机、水泵、压缩机、电梯、机床等，其适用范围较广，适用性较强。
请简述三相交流异步电动机的工作原理
请简述三相交流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，其工作原理如下：
1. 建立磁场：当三相电源接通后，三相交流电流流经电动机的定子绕组，产生旋转磁场。
这个磁场由三相电流在定子绕组内形成的三个磁场叠加而成，其大小和方向随着电源电压的变化而变化。
2. 引起转子感应电动势：转子是电动机的旋转部分，它由铁芯和绕组组成。
由于转子是不接通电源的，所以在磁场的作用下，转子绕组中会感应出电动势。
3. 引起涡流：转子绕组感应电动势产生的电流被称为涡流，这个电流会在转子上形成磁场。
根据楞次定律，这个磁场会与定子的旋转磁场相互作用，产生力矩。
4. 转动转子：由于涡流与旋转磁场的相互作用，转子会受到力矩的作用，开始旋转。
根据转子和定子的几何形状和相对位置，电动机可以产生不同的负载，从而实现不同的机械输出。
总结来说，三相异步电动机的工作原理是通过定子和转子之间的磁场相互作用来产生力矩，实现旋转运动。
这种电动机结构简单、可靠性高，广泛用于工业和家庭应用。
交流异步电动机原理
交流异步电动机是一种广泛应用于工业和家庭领域的电动机。
它的工作原理是利用交流电产生的磁场与转子上的导体产生相互作用，从而驱动转子旋转。
下面详细介绍一下交流异步电动机的原理。
首先，我们需要了解交流电的基本概念。
交流电是指电流方向周期性变化的电，其周期通常为20毫秒。
在实际应用中，我们通常使用正弦波形式的交流电。
正弦波的交流电具有幅值、频率和相位三个基本参数。
交流异步电动机的结构主要包括定子和转子两部分。
定子是电动机的外部部分，通常由铁芯和绕组组成。
铁芯是由硅钢片叠压而成，具有良好的导磁性能。
绕组是一组线圈，用于接收交流电源输入的电能。
转子是电动机的内部部分，通常由铁芯和绕组组成。
转子的铁芯上没有绕组，因此转子本身不产生磁场。
当交流电源输入电能时，定子绕组中会产生交变电流。
由于定子绕组的电流随时间变化，因此在定子绕组周围会产生一个交变磁场。
这个交变磁场的大小和方向随着电流的变化而变化。
转子在定子绕组产生的交变磁场中旋转。
由于转子的铁芯上没有绕组，因此转子本身不会产生磁场。
然而，当转子旋转到一定位置时，定子绕组产生的磁场会切割转子导体，从而在转子导体中产生感应电动势。
这个感应电动势会在转子导体中产生感应电流。
感应电流在转子导体中产生一个磁场，这个磁场的方向与定子绕组产生的磁场方向相互吸引或排斥。
当定子绕组产生的磁场与转子导体中的磁场相互吸引时，转子会受到一个沿着磁场方向的力矩，从而使转子加速旋转。
当定子绕组产生的磁场与转子导体中的磁场相互排斥时，转子会受到一个垂直于磁场方向的力矩，从而使转子减速旋转。
通过上述过程，交流异步电动机实现了将电能转换为机械能的功能。
交流异步电动机的转速与电源频率成正比，与电动机的极对数成反比。
因此，可以通过改变电源频率或电动机的极对数来调节电动机的转速。
总之，交流异步电动机的工作原理是利用定子绕组产生的交变磁场与转子导体中的感应电流产生的磁场相互作用，从而驱动转子旋转。
这种电动机具有结构简单、运行可靠、制造成本低等优点，广泛应用于各个领域。
交流异步电机控制算法
交流异步电机控制算法
交流异步电机控制算法主要分为以下几类：
1. 恒压频比控制：该控制方法主要通过保持异步电动机的电压和频率比为常数，实现电机速度的控制。
此方法简单，但动态性能差。
2. 转差频率控制：该控制方法根据电机转速的变化调整输入到电机的电源频率，实现对电机转速的控制。
该方法的优点是动态响应快，但电压和频率比不是恒定的。
3. 矢量控制（也称为磁场定向控制）：该控制方法通过将异步电机的电流分解为转矩分量（有功分量）和磁通分量（无功分量），分别对两个分量进行控制，以实现电机的高性能调速。
矢量控制系统的动态性能良好，调速范围广，但实现复杂。
4. 直接转矩控制（也称为DTC）：该控制方法通过直接控制电机的转矩和磁通量来实现电机的速度和位置控制。
与矢量控制相比，直接转矩控制的计算量较小，且无需复杂的坐标变换。
5. 智能控制：包括模糊控制、神经网络控制等。
这些方法可以处理不确定性和非线性问题，并具有一定的自适应能力。
但智能控制的算法较为复杂，实现难度较大。
以上是交流异步电机的主要控制算法，选择合适的算法需要根据具体的应用场景和需求来决定。
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t 0
iA=0, iB<0, iC>0
动画
同理：若定子每相绕组由 n 个线圈串联 则: 形成 n 对磁极的旋转磁场。 P = n
4.旋转磁场的转速
旋转磁场的转速称为同步转速，记为 n0 p=1时:
电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一圈
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电流每秒变化 f1周期, 工频： f1 =50HZ
机壳及底座 端盖及 轴承 定子
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定子铁芯及定子绕组 端盖及 轴承
接线盒
转子
转子铁芯及转子绕组
定子铁芯与定子绕组
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定子铁芯： 由内周有槽的硅钢片叠成。（作为导磁路经） 定子三相绕组： 匝数相同 空间排列互差1200
iA
A
Z X Y B
Im
i i A
iB iC
t
iC C
iB
o
i i i i C A B Im
o
()电流入
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t
Y × C ×
X
A Z B
规定 i >0: 首端流入，尾端流出。 i <0: 尾端流入，首端流出。
t=0时刻： iB为负，从Y端流入，从B端流出
Y
N
N
Z
C
X
S
S
X B
S
X
N
B
B
t 0 合成磁场方向向下 iA=0, iB<0, iC>0
t 60
t 90
iA>0, iB<0, iC=0 iA>0, iB<0, iC<0 合成磁场旋转 60°合成磁场旋转 90°
2.旋转磁场的旋转方向
Y
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旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系
60 f1 n0 (转/分) p
极对数
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同步转速 每个电流周期 磁场转过的空间角度 ( f1 50Hz )
p 1
p2 p3
p4
360
180 120
3000(转/分） 1500(转/分） 1000(转/分）
750 (转/分 ）
90
可见: 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。
5. 2. 2 电动机的转动原理
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定子三相绕组通入三相交流电
旋转磁场
v
Y
C
A
n0
F
Z
60 f1 n0 (转/分） p
方向:顺时针
N
F
B
S
磁场切割转子导体
Blv
右手定则
X
感应电动势 E20
转动原理：
●放入闭合线圈，由轴承架起
●线圈导体切割磁力线，感 生电动势 e (右手定则） ●感生电动势 e 在线圈 中驱动电流 i ●电流 i 在磁场中受力 f 产生转距，使线圈转动
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●一对磁极 在空间旋转， 形成旋转磁场 一对磁极
n0
f
N
Φ
e
i
闭合 线圈
转动的必要条件：
★空间旋转磁场(定子) ★可转动闭合线圈(转子)
S
5. 2. 1 旋转磁场
1.旋转磁场的产生
定子三相对称绕组， (星形联接)加三相电压， 通入三相交流电流。
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i A I m si nt iB I m si nt 120 iC I m si nt 120
根据转子的不同，交流异步电动机分为：
绕线式
鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：
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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。
5.2 三相异步电动机的转动原理
Bli 感应电流 I2 结论： ● 转子的转动方向与磁场旋转的方向一致 电磁力F 旋转磁场 ● 转子转速 n 不可能达到与旋转磁场的转速 左手定则 n < n0 ( 故称为异步电动机） 电磁转矩 T 转子转动，转速为 n （若n=n 则：转子导体不切割旋转磁场、无电流、无转距 →n↓)来自动画产生一对磁极的旋转磁场
p 1
C
X
S
B
t 0
若定子每相绕组由两个线圈串联 iA
A
X A' Z' X' C' Y' Y B' Z
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Y
C
X
×
绕组的分布如图： A Z
×
N
●
●
B X
iC
S
● ●
S
N
A
× ×
iB
C
B
B
C
Z
Y
形成两对磁极的旋转磁场。 P=2
N
A Z
A Y Y
A
N
Z C
Z
C
C X
S
S
X
S
X
N
B
B
B
从上图可以看出，从通入iA的绕组转向通入iB的绕 组再转向通入iC的绕组
任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。
动画
3.旋转磁场的极对数P
iA
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A Z X Y B
当定子每相一个绕组时：
iC
iB
C
Y
N
A Z
同步转速： n0
60 f 1 ( 转/分） 3000 ( 转/分）
1 60 f 1 ( 转/分） 1500 ( 转/分） 同步转速： n0 2
p=n时:
同步转速：
电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转1/n圈
p=2时:
电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转半圈
1 n0 60 f 1 ( 转/分） p
电动机的分类：
交流电动机 电动机
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同步电动机 异步电动机
三相电动机
单相电动机
他励、并励电动机
直流电动机
串励、复励电动机
控制用电动机： 伺服电动机、步进电动机 异步交流电动机授课内容： 基本结构、工作原理、 机械特性、控制方法、 正确使用
5.1 三相异步电动机的构造
C
Y
定子铁芯
A
定子绕组
B C 首端
X
A AX X BY Y C Z Z 末端
B
Z
2.转子
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转子铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。
转子绕组： (1) 鼠笼式转子 鼠笼式转子
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) 绕线式转子 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。 鼠笼式
(•)电流出
iC为正，从C端流入，从Z端流出
i
结论： 三相电流产生旋转磁场
900
iA iB
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iC
分析可知，三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁 0 2 t 场， 即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过 360°
600
A
Z C A Y
动画
60
Y
A Z C