第6章三相异步电动机

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1、2022-5-31电工基础电工基础1 第第6 6章章 三相异步电动机三相异步电动机6.2 三相异步电动机的特性6.3 三相异步电动机的铭牌6.4 三相异步电动机的运行方式6.5 三相异步电动机的控制6.1 三相异步电动机的结构及工作原理2022-5-31电工基础电工基础2电动机的外形：电动机的外形：2022-5-31电工基础电工基础3电动机电动机交流电动机交流电动机直流电动机直流电动机笼式笼式绕线式绕线式异步机异步机同步机同步机他励、并励、串励、复励他励、并励、串励、复励电动机的分类：电动机的分类： 本章主要介绍笼式三相异步电动机的基本结本章主要介绍笼式三相异步电动机的基本结构、工作原理、机械

2、特性及控制方法构、工作原理、机械特性及控制方法 2022-5-31电工基础电工基础4能力知识点能力知识点1 1 基本结构基本结构三相鼠笼式异步电动机的外形三相鼠笼式异步电动机的外形6.1 6.1 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2022-5-31电工基础电工基础5三相鼠笼式异步电动机的结构三相鼠笼式异步电动机的结构2022-5-31电工基础电工基础61.1.定子定子 定子是由定子铁芯、定子绕组和机座构成定子是由定子铁芯、定子绕组和机座构成 。定子铁芯定子铁芯定子绕组定子绕组2022-5-31电工基础电工基础7定子铁芯由硅钢片叠成。定子铁芯由硅钢片叠成。定子铁芯定子铁

3、芯 定子铁芯定子铁芯是电动机的磁路部分，一般用是电动机的磁路部分，一般用0.35mm0.35mm0.5mm0.5mm厚、表面涂有绝缘漆或氧化膜的硅厚、表面涂有绝缘漆或氧化膜的硅钢片叠压而成。钢片叠压而成。 2022-5-31电工基础电工基础8（a a）星形连接）星形连接 （b b）三角形连接）三角形连接图图6.3 6.3 三相异步电动机的定子接线三相异步电动机的定子接线 定子绕组定子绕组是异步电动机的电路部分，主要作用是异步电动机的电路部分，主要作用是通过定子电流，产生旋转磁场，实现能量转换。是通过定子电流，产生旋转磁场，实现能量转换。 定子绕组定子绕组2022-5-31电工基础电工基础92.

4、2.转子转子由转轴、转子铁芯和转子绕组构成由转轴、转子铁芯和转子绕组构成 。（a a）嵌铜条）嵌铜条 （b b）铸铝）铸铝图图6.4 6.4 鼠笼式转子鼠笼式转子2022-5-31电工基础电工基础10图图6.5 6.5 绕线式转子绕线式转子 2022-5-31电工基础电工基础11能力知识点能力知识点2 2 三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理铜条组成的笼铜条组成的笼型转子型转子可以旋转的永可以旋转的永久磁铁久磁铁当手柄摇动磁铁时，笼型转子跟着磁铁一起转动。当手柄摇动磁铁时，笼型转子跟着磁铁一起转动。1.1.工作原理工作原理2022-5-31电工基础电工基础12摇的快，转子也摇的快，

5、转子也转的快，转的快，反方向摇，转子跟反方向摇，转子跟着反转。着反转。转子转子2. 线圈跟着磁铁转，两者转动方向一致；线圈跟着磁铁转，两者转动方向一致； 结论：结论：1. 转子与磁铁之间存在电磁力；转子与磁铁之间存在电磁力；3. 线圈比磁铁转得慢。线圈比磁铁转得慢。2022-5-31电工基础电工基础13磁极旋转磁极旋转导线切割磁力线产生感应电动势导线切割磁力线产生感应电动势vlBe导线长导线长磁感应强度磁感应强度切割速度切割速度（右手定则）（右手定则）闭合导线产生电流闭合导线产生电流 i（左手定则）（左手定则）通电导线在磁场中受力通电导线在磁场中受力ilBf转动原理分析转动原理分析 0nNSi

6、fe磁极磁极闭合线圈闭合线圈n 结论：结论：0nn 线圈比磁场转得慢线圈比磁场转得慢2022-5-31电工基础电工基础14补充：旋转磁场的产生补充：旋转磁场的产生三相对称电流的产生：三相对称电流的产生：三相异步电动机的定子绕组接到三相交流电源上，三相异步电动机的定子绕组接到三相交流电源上，定子绕组中便流入三相对称交流电流。定子绕组中便流入三相对称交流电流。三相三相绕组绕组接成接成星形星形YBZXAC三相绕组在定子三相绕组在定子铁心中的排列铁心中的排列A A、B B、C C 接三相电源接三相电源2022-5-31电工基础电工基础15)120sin()120sin(sintIitIitIimCmB

7、mA三相对称电流：三相对称电流：2022-5-31电工基础电工基础16旋转磁场的产生旋转磁场的产生）。为正，合成磁场如图（为负、时aiiitCBA, 0:0. 1电流流进电流流进电流流出电流流出合成磁合成磁场方向场方向2022-5-31电工基础电工基础17旋转磁场的产生旋转磁场的产生）。，合成磁场如图（为负、为正时biiitCBA0,:60. 2合成磁场合成磁场转了转了6060度度2022-5-31电工基础电工基础18旋转磁场的产生旋转磁场的产生）。为负，合成磁场如图（、为正时ciiitCBA0,:120. 3合成磁合成磁场转了场转了120120度度2022-5-31电工基础电工基础19旋转磁

8、场的产生旋转磁场的产生 60t60 0t 120t120结论：结论：三相对称电流产三相对称电流产 生旋转磁场。生旋转磁场。2022-5-31电工基础电工基础20旋转磁场的反转旋转磁场的反转旋转方向取决于通入定子绕组中三相电流的相序。旋转方向取决于通入定子绕组中三相电流的相序。0nAiBiCimItA B CM3三相电三相电 源源定子绕组电流的顺序为定子绕组电流的顺序为A A、B B、C C，电机正转。，电机正转。2022-5-31电工基础电工基础21AiBiCimItA B C三相电三相电 源源M3定子绕组电流的顺序为定子绕组电流的顺序为A A、C C 、B B ，电机反转。，电机反转。电源的

9、电源的C C相电流相电流0n电源的电源的B B相电流相电流改变电机的旋转方向：换接定子绕组其中两相。改变电机的旋转方向：换接定子绕组其中两相。2022-5-31电工基础电工基础222.2.转速和转差率转速和转差率电机的转速电机的转速 ，n异步异步名称的由来名称的由来0nn 如果如果0nn 转子与旋转磁场间没有相对运动转子与旋转磁场间没有相对运动无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转子电动势（转子导体不切割磁力线）无转距无转距无转子电流无转子电流因为两者存在相对运动，即因为两者存在相对运动，即同步转速（旋转磁场的转速）同步转速（旋转磁场的转速） 0n（1 1）转速）转速2022-5-31电工基

10、础电工基础23 （2）转差率转差率 s%10000nnns异步电机运行中异步电机运行中:%6%5 .1s转差率为同步转速和电动机转速之差。即：转差率为同步转速和电动机转速之差。即： 电动机起动瞬间电动机起动瞬间:1 ,0sn（转差率最大）（转差率最大）所以，电动机转速与同步转速比较接近。所以，电动机转速与同步转速比较接近。0)1 (nsn 转速转速 n ：2022-5-31电工基础电工基础243.3.磁极对数磁极对数 极对数极对数 P：1p即：即：定子每相绕组定子每相绕组只有一个线圈只有一个线圈定子铁芯定子铁芯只有只有6 6个槽个槽合成磁场只有一对磁极，则极对数为合成磁场只有一对磁极，则极对数

11、为1。2022-5-31电工基础电工基础252p合成磁场具合成磁场具有两对磁极有两对磁极每相绕组有两每相绕组有两个线圈串联个线圈串联2022-5-31电工基础电工基础26分）转 /( 6010fn 当当P=1时，时，i 变化一次（一个周期），变化一次（一个周期）， n0 0在空在空间转过一圈。间转过一圈。 i每秒变化每秒变化f1次次, n0 0在空间转过在空间转过f1圈圈, i每每分钟变化分钟变化6060f1次次, ,n0 0在空间转过在空间转过6060f1 圈圈, ,即旋转磁场即旋转磁场每分钟的转速为每分钟的转速为同步转速同步转速n0 ： 60t60 0t 120t120磁极对数与同步转速的