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1、会计学1三相异步电动机原理三相异步电动机原理6.1 概述概述6-6-2 2交流电机主要包括异步电机和同步电机两大类；两类电机在结构上既具有共同之处，又各有其自身特点。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。交流电机主要包括异步电机和同步电机两大类；两类电机在结构上既具有共同之处，又各有其自身特点。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。交流电机主要包括异步电机和同步
2、电机两大类；两类电机在结构上既具有共同之处，又各有其自身特点。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。交流电机主要包括异步电机和同步电机两大类；两类电机在结构上既具有共同之处，又各有其自身特点。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。第1页/共109页6.1.1 基本特点及用处基本特点及用处6-6-3 3异步电机主要用作电动机，应用最广泛的一种电动机，厂矿企业，交通
3、工具，娱乐，科研，农业生产，日常生活都离不开异步电动机。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，又找不到同步发电机的情况，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。异步电机主要用作电动机，应用最广泛的一种电动机，厂矿企业，交通工具，娱乐，科研，农业生产，日常生活都离不开异步电动机。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，又找不到同步发电机的情况，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。异步电机主要用作电动机，应用最广泛的一
4、种电动机，厂矿企业，交通工具，娱乐，科研，农业生产，日常生活都离不开异步电动机。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，又找不到同步发电机的情况，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。异步电机主要用作电动机，应用最广泛的一种电动机，厂矿企业，交通工具，娱乐，科研，农业生产，日常生活都离不开异步电动机。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，又找不到同步发电机的情况，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。异步电动机的优
5、点异步电动机的优点异步电动机的优点异步电动机的优点: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征。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征。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征。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征。异步电动机的缺点异步电动机的缺点异步电动机的缺点异步电动机的缺点:功率因数较差。异步电动机运行时，必须从电网里吸收落后性的无功功率，它的功率因数总是小于。功率因数较差。异步电动机运行时，必须从电网里吸收落后性的无
6、功功率，它的功率因数总是小于。功率因数较差。异步电动机运行时，必须从电网里吸收落后性的无功功率，它的功率因数总是小于。功率因数较差。异步电动机运行时，必须从电网里吸收落后性的无功功率，它的功率因数总是小于。第2页/共109页6.1.2 主要分类主要分类6-6-4 4按定子相数分有按定子相数分有按定子相数分有按定子相数分有 单相异步电动机；单相异步电动机；单相异步电动机；单相异步电动机；两相异步电动机；两相异步电动机；两相异步电动机；两相异步电动机；三相异步电动机。三相异步电动机。三相异步电动机。三相异步电动机。（2 2）按转子结构分有）按转子结构分有）按转子结构分有）按转子结构分有 绕线式异步
7、电动机；绕线式异步电动机；绕线式异步电动机；绕线式异步电动机；鼠笼式异步电动机。后者又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机和深槽式异步电动机。鼠笼式异步电动机。后者又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机和深槽式异步电动机。鼠笼式异步电动机。后者又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机和深槽式异步电动机。鼠笼式异步电动机。后者又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机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，又有高压异步电动机、低压异步电动机之分。从其它角度看，还有高起动转矩异步电机、高转差率异步电机、高转速异步电机等等此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压异步电动
8、机、低压异步电动机之分。从其它角度看，还有高起动转矩异步电机、高转差率异步电机、高转速异步电机等等此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压异步电动机、低压异步电动机之分。从其它角度看，还有高起动转矩异步电机、高转差率异步电机、高转速异步电机等等此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压异步电动机、低压异步电动机之分。从其它角度看，还有高起动转矩异步电机、高转差率异步电机、高转速异步电机等等.第3页/共109页6.1.3三相异步电动机的主要结构三相异步电动机的主要结构6-6-5 5第4页/共109页6.1.3三相异步电动机的主要结构三相异步电动机的主要结构6-6-6 6第5页/共1
9、09页6.1.3三相异步电动机的主要结构三相异步电动机的主要结构6-6-7 71 1 定子定子定子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。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。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。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)1)定子铁心：是电动机磁路的一部分，装在机座里。为了降低定子铁心里的铁损耗，定子铁心用用定子铁心：是电动机磁路的一部分，装在机座里。为了降低定子铁心里的铁损耗，定子铁心用用定子铁心：是电动机磁路的一部分，装在机座里。为了降低定子铁心里的铁损耗，定子铁心用
10、用定子铁心：是电动机磁路的一部分，装在机座里。为了降低定子铁心里的铁损耗，定子铁心用用0.5mm0.5mm厚的硅钢片叠压而成的，在硅钢片的两面还应途上绝缘漆。厚的硅钢片叠压而成的，在硅钢片的两面还应途上绝缘漆。厚的硅钢片叠压而成的，在硅钢片的两面还应途上绝缘漆。厚的硅钢片叠压而成的，在硅钢片的两面还应途上绝缘漆。第6页/共109页6.1.3三相异步电动机的主要结构三相异步电动机的主要结构6-6-8 81 1 定子定子定子定子(a)(a)是开口槽，用于大、中型容量的高压异步电动机中；是开口槽，用于大、中型容量的高压异步电动机中；是开口槽，用于大、中型容量的高压异步电动机中；是开口槽，用于大、中型
11、容量的高压异步电动机中；(b)(b)是半开口槽，用于中型是半开口槽，用于中型是半开口槽，用于中型是半开口槽，用于中型500V500V以下的异步电动机中；以下的异步电动机中；以下的异步电动机中；以下的异步电动机中；(c)(c)是半闭口槽，用于低压小型异步电动机是半闭口槽，用于低压小型异步电动机是半闭口槽，用于低压小型异步电动机是半闭口槽，用于低压小型异步电动机第7页/共109页6.1.3三相异步电动机的主要结构三相异步电动机的主要结构6-6-9 92)2)定子绕组：定子绕组：定子绕组：定子绕组：第8页/共109页6.1.3三相异步电动机的主要结构三相异步电动机的主要结构6-6-10103)3)机
12、座：机座：机座：机座：主要是为了固定与支撑定子铁心。如果是端盖轴承电机，还要支撑电机的转子部分。因此，机座应有足够的机械强度和刚度。对中、小型异步电动机，通常用铸铁机座。对大型电机，一般采用钢板焊接的机座，整个机座和座式轴承都固定在同一个底板上。主要是为了固定与支撑定子铁心。如果是端盖轴承电机，还要支撑电机的转子部分。因此，机座应有足够的机械强度和刚度。对中、小型异步电动机，通常用铸铁机座。对大型电机，一般采用钢板焊接的机座，整个机座和座式轴承都固定在同一个底板上。主要是为了固定与支撑定子铁心。如果是端盖轴承电机，还要支撑电机的转子部分。因此，机座应有足够的机械强度和刚度。对中、小型异步电动机
13、，通常用铸铁机座。对大型电机，一般采用钢板焊接的机座，整个机座和座式轴承都固定在同一个底板上。主要是为了固定与支撑定子铁心。如果是端盖轴承电机，还要支撑电机的转子部分。因此，机座应有足够的机械强度和刚度。对中、小型异步电动机，通常用铸铁机座。对大型电机，一般采用钢板焊接的机座，整个机座和座式轴承都固定在同一个底板上。第9页/共109页6.1.3三相异步电动机的主要结构三相异步电动机的主要结构6-6-11112 2 气隙气隙气隙气隙异步电动机的气隙比同容量直流电动机的气隙小得多，在中、小型异步电动机中，气隙一般为异步电动机的气隙比同容量直流电动机的气隙小得多，在中、小型异步电动机中，气隙一般为异
14、步电动机的气隙比同容量直流电动机的气隙小得多，在中、小型异步电动机中，气隙一般为异步电动机的气隙比同容量直流电动机的气隙小得多，在中、小型异步电动机中，气隙一般为0.21.5mm0.21.5mm左右。左右。左右。左右。第10页/共109页6.1.3三相异步电动机的主要结构三相异步电动机的主要结构6-6-12123 3 转子转子转子转子异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕组和转轴组成的异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕组和转轴组成的异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕组和转轴组成的异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕组和转轴组成的 。1 1、转子铁心：是电动机磁路的一部分，它用、转子铁心：是电
15、动机磁路的一部分，它用、转子铁心：是电动机磁路的一部分，它用、转子铁心：是电动机磁路的一部分，它用0.5mm0.5mm厚的硅钢片叠压而成。铁心固定在转轴或转子支架上，整个转子的外表呈圆柱形。厚的硅钢片叠压而成。铁心固定在转轴或转子支架上，整个转子的外表呈圆柱形。厚的硅钢片叠压而成。铁心固定在转轴或转子支架上，整个转子的外表呈圆柱形。厚的硅钢片叠压而成。铁心固定在转轴或转子支架上，整个转子的外表呈圆柱形。2 2、转子绕组：分为笼型和绕线型两类。、转子绕组：分为笼型和绕线型两类。、转子绕组：分为笼型和绕线型两类。、转子绕组：分为笼型和绕线型两类。1 1）笼型转子：笼型绕组是一个自己短路的绕组。在转
16、子的每个槽里放上一根导体，在铁心的两端用端环连接起来，形成一个短路的绕组。如果把转子铁心拿掉，则可看出，剩下来的绕组形状像个松鼠笼子，因此又叫鼠笼转子。导条的材料有用铜的，也有用铝的。）笼型转子：笼型绕组是一个自己短路的绕组。在转子的每个槽里放上一根导体，在铁心的两端用端环连接起来，形成一个短路的绕组。如果把转子铁心拿掉，则可看出，剩下来的绕组形状像个松鼠笼子，因此又叫鼠笼转子。导条的材料有用铜的，也有用铝的。）笼型转子：笼型绕组是一个自己短路的绕组。在转子的每个槽里放上一根导体，在铁心的两端用端环连接起来，形成一个短路的绕组。如果把转子铁心拿掉，则可看出，剩下来的绕组形状像个松鼠笼子，因此又
17、叫鼠笼转子。导条的材料有用铜的，也有用铝的。）笼型转子：笼型绕组是一个自己短路的绕组。在转子的每个槽里放上一根导体，在铁心的两端用端环连接起来，形成一个短路的绕组。如果把转子铁心拿掉，则可看出，剩下来的绕组形状像个松鼠笼子，因此又叫鼠笼转子。导条的材料有用铜的，也有用铝的。第11页/共109页6.1.3三相异步电动机的主要结构三相异步电动机的主要结构6-6-13133 3 转子转子转子转子如果用的是铜料，就需要把事先做好的裸铜条插入转子铁心上的槽里，再用铜端环套在伸了两端的铜条上，最后焊在一起。如果用的是铸铝，就连同端环、风扇一次铸成。笼型转子结构简单、制造方便、是一种经济、耐用的电机，所以应
18、用极广。如果用的是铜料，就需要把事先做好的裸铜条插入转子铁心上的槽里，再用铜端环套在伸了两端的铜条上，最后焊在一起。如果用的是铸铝，就连同端环、风扇一次铸成。笼型转子结构简单、制造方便、是一种经济、耐用的电机，所以应用极广。如果用的是铜料，就需要把事先做好的裸铜条插入转子铁心上的槽里，再用铜端环套在伸了两端的铜条上，最后焊在一起。如果用的是铸铝，就连同端环、风扇一次铸成。笼型转子结构简单、制造方便、是一种经济、耐用的电机，所以应用极广。如果用的是铜料，就需要把事先做好的裸铜条插入转子铁心上的槽里，再用铜端环套在伸了两端的铜条上，最后焊在一起。如果用的是铸铝，就连同端环、风扇一次铸成。笼型转子结
19、构简单、制造方便、是一种经济、耐用的电机，所以应用极广。第12页/共109页6.1.3三相异步电动机的主要结构三相异步电动机的主要结构6-6-14143 3 转子转子转子转子绕线型转子：绕线型转子的槽内嵌放有用绝缘导线组成的三相绕组，一般都联接成绕线型转子：绕线型转子的槽内嵌放有用绝缘导线组成的三相绕组，一般都联接成绕线型转子：绕线型转子的槽内嵌放有用绝缘导线组成的三相绕组，一般都联接成绕线型转子：绕线型转子的槽内嵌放有用绝缘导线组成的三相绕组，一般都联接成YY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。这就可以把外接电阻串联到转子绕组回路里去，以改善电动机的启动性能或调节
20、电动机的转速。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。这就可以把外接电阻串联到转子绕组回路里去，以改善电动机的启动性能或调节电动机的转速。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。这就可以把外接电阻串联到转子绕组回路里去，以改善电动机的启动性能或调节电动机的转速。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。这就可以把外接电阻串联到转子绕组回路里去，以改善电动机的启动性能或调节电动机的转速。与笼型转子相比较，绕线型转子结构稍复杂，价格稍贵，因此只在要求起动电流小，起动转距大，或需平滑调速的场合使用。与笼型转子相比较，绕线型转子结构
21、稍复杂，价格稍贵，因此只在要求起动电流小，起动转距大，或需平滑调速的场合使用。与笼型转子相比较，绕线型转子结构稍复杂，价格稍贵，因此只在要求起动电流小，起动转距大，或需平滑调速的场合使用。与笼型转子相比较，绕线型转子结构稍复杂，价格稍贵，因此只在要求起动电流小，起动转距大，或需平滑调速的场合使用。第13页/共109页6.1.4异步电动机的额定数据异步电动机的额定数据6-6-1515异步电动机的额定值包含下列内容：异步电动机的额定值包含下列内容：异步电动机的额定值包含下列内容：异步电动机的额定值包含下列内容：1 1）额定功率）额定功率）额定功率）额定功率 P PNN 指电动机在额定运行时轴上输出
22、的机械功率，单位是指电动机在额定运行时轴上输出的机械功率，单位是指电动机在额定运行时轴上输出的机械功率，单位是指电动机在额定运行时轴上输出的机械功率，单位是kwkw。2 2）额定电压）额定电压）额定电压）额定电压 UUNN 指额定运行状态下加在定子绕组上的线电压，单位为指额定运行状态下加在定子绕组上的线电压，单位为指额定运行状态下加在定子绕组上的线电压，单位为指额定运行状态下加在定子绕组上的线电压，单位为VV。3 3）额定电流）额定电流）额定电流）额定电流I INN 指电动机在定子绕组上加额定电压、轴上输出额定功率时，定子绕组中的线电流，单位为指电动机在定子绕组上加额定电压、轴上输出额定功率时
23、，定子绕组中的线电流，单位为指电动机在定子绕组上加额定电压、轴上输出额定功率时，定子绕组中的线电流，单位为指电动机在定子绕组上加额定电压、轴上输出额定功率时，定子绕组中的线电流，单位为AA。4 4）额定频率）额定频率）额定频率）额定频率f f 指我国规定工业用电的频率是指我国规定工业用电的频率是指我国规定工业用电的频率是指我国规定工业用电的频率是50Hz50Hz。5 5）额定转速）额定转速）额定转速）额定转速n n 指电动机定子加额定频率的额定电压，且轴端输出额定功率时电机的转速，单位为指电动机定子加额定频率的额定电压，且轴端输出额定功率时电机的转速，单位为指电动机定子加额定频率的额定电压，且
24、轴端输出额定功率时电机的转速，单位为指电动机定子加额定频率的额定电压，且轴端输出额定功率时电机的转速，单位为r/min r/min。6 6）额定功率因数）额定功率因数）额定功率因数）额定功率因数 指电动机定子加额定负载时，定子边的功率因数。指电动机定子加额定负载时，定子边的功率因数。指电动机定子加额定负载时，定子边的功率因数。指电动机定子加额定负载时，定子边的功率因数。第14页/共109页6.1.46.1.4异步电动机的额定数据异步电动机的额定数据异步电动机的额定数据异步电动机的额定数据6-6-1616（1 1）当电动机铭牌上标明）当电动机铭牌上标明）当电动机铭牌上标明）当电动机铭牌上标明“电
25、压电压电压电压380/220V380/220V，接法，接法，接法，接法Y/Y/”时，这种情况下，究竟是接成时，这种情况下，究竟是接成时，这种情况下，究竟是接成时，这种情况下，究竟是接成YY或或或或，要看电源电压（线电压）的大小。如果电源电压为，要看电源电压（线电压）的大小。如果电源电压为，要看电源电压（线电压）的大小。如果电源电压为，要看电源电压（线电压）的大小。如果电源电压为380V380V，则接成，则接成，则接成，则接成YY接；电源电压为接；电源电压为接；电源电压为接；电源电压为220V220V时，则接成时，则接成时，则接成时，则接成接。接。接。接。（2 2）当电动机铭牌上标明）当电动机铭
26、牌上标明）当电动机铭牌上标明）当电动机铭牌上标明“电压电压电压电压380V380V，接法时，接法时，接法时，接法时”时，则只有这一种时，则只有这一种时，则只有这一种时，则只有这一种接法。但是在电动机起动过程中，可以接成接法。但是在电动机起动过程中，可以接成接法。但是在电动机起动过程中，可以接成接法。但是在电动机起动过程中，可以接成YY接，接在接，接在接，接在接，接在380V380V电源上，起动完毕，恢复电源上，起动完毕，恢复电源上，起动完毕，恢复电源上，起动完毕，恢复接法。接法。接法。接法。对有些高压电动机，往往定子绕组有三根引出线，只在电源电压符合电动机铭牌电压值，便可使用。对有些高压电动机
27、，往往定子绕组有三根引出线，只在电源电压符合电动机铭牌电压值，便可使用。对有些高压电动机，往往定子绕组有三根引出线，只在电源电压符合电动机铭牌电压值，便可使用。对有些高压电动机，往往定子绕组有三根引出线，只在电源电压符合电动机铭牌电压值，便可使用。第15页/共109页6.1.5异步电动机的主要系列异步电动机的主要系列6-6-1717我国生产的异步电动机种类很多，下面列出一些常见的产品我国生产的异步电动机种类很多，下面列出一些常见的产品我国生产的异步电动机种类很多，下面列出一些常见的产品我国生产的异步电动机种类很多，下面列出一些常见的产品系列。系列。系列。系列。n nY2Y2系列为小型鼠笼全封闭
28、自冷式三相异步电动机。用于系列为小型鼠笼全封闭自冷式三相异步电动机。用于系列为小型鼠笼全封闭自冷式三相异步电动机。用于系列为小型鼠笼全封闭自冷式三相异步电动机。用于金属切削机床、通用机械、矿山机械、农业机械等。也金属切削机床、通用机械、矿山机械、农业机械等。也金属切削机床、通用机械、矿山机械、农业机械等。也金属切削机床、通用机械、矿山机械、农业机械等。也可用于拖动静止负载或惯性负载较大的机械，如压缩机、可用于拖动静止负载或惯性负载较大的机械，如压缩机、可用于拖动静止负载或惯性负载较大的机械，如压缩机、可用于拖动静止负载或惯性负载较大的机械，如压缩机、传送带、磨床、锤击机、粉碎机、小型起重机、运
29、输机传送带、磨床、锤击机、粉碎机、小型起重机、运输机传送带、磨床、锤击机、粉碎机、小型起重机、运输机传送带、磨床、锤击机、粉碎机、小型起重机、运输机械等。械等。械等。械等。n nYXYX系列是高效率异步电动机，用在长期运行负载或负荷系列是高效率异步电动机，用在长期运行负载或负荷系列是高效率异步电动机，用在长期运行负载或负荷系列是高效率异步电动机，用在长期运行负载或负荷率较大的场合。率较大的场合。率较大的场合。率较大的场合。n nYDYD系列是变极多速三相异步电动机。系列是变极多速三相异步电动机。系列是变极多速三相异步电动机。系列是变极多速三相异步电动机。n nYRYR系列是三相绕线式异步电动机
30、。系列是三相绕线式异步电动机。系列是三相绕线式异步电动机。系列是三相绕线式异步电动机。n nYQS2 YQS2 系列是井用潜水三相异步电动机。系列是井用潜水三相异步电动机。系列是井用潜水三相异步电动机。系列是井用潜水三相异步电动机。第16页/共109页6.1.6异步电动机的工作原理异步电动机的工作原理6-6-1818nn三相异步电动机定子接三相电源后，电机内便形成圆形旋转磁通势，圆形旋转磁密，设其方向为逆时针转。若转子不转，转子鼠笼导条与旋转磁密有相对运动，导条中有感应电动势三相异步电动机定子接三相电源后，电机内便形成圆形旋转磁通势，圆形旋转磁密，设其方向为逆时针转。若转子不转，转子鼠笼导条与
31、旋转磁密有相对运动，导条中有感应电动势三相异步电动机定子接三相电源后，电机内便形成圆形旋转磁通势，圆形旋转磁密，设其方向为逆时针转。若转子不转，转子鼠笼导条与旋转磁密有相对运动，导条中有感应电动势三相异步电动机定子接三相电源后，电机内便形成圆形旋转磁通势，圆形旋转磁密，设其方向为逆时针转。若转子不转，转子鼠笼导条与旋转磁密有相对运动，导条中有感应电动势e e，方向由右手定则确定。由于转子导条彼此在端部短路，于是导条中有电流，不考虑电动势与电流的相位差时，电流方向同电动势方向。这样，导条就在，方向由右手定则确定。由于转子导条彼此在端部短路，于是导条中有电流，不考虑电动势与电流的相位差时，电流方向
32、同电动势方向。这样，导条就在，方向由右手定则确定。由于转子导条彼此在端部短路，于是导条中有电流，不考虑电动势与电流的相位差时，电流方向同电动势方向。这样，导条就在，方向由右手定则确定。由于转子导条彼此在端部短路，于是导条中有电流，不考虑电动势与电流的相位差时，电流方向同电动势方向。这样，导条就在磁场中受力磁场中受力磁场中受力磁场中受力f f，用左手定则确定受力方向，如图所示。，用左手定则确定受力方向，如图所示。，用左手定则确定受力方向，如图所示。，用左手定则确定受力方向，如图所示。第17页/共109页6.1.6异步电动机的工作原理异步电动机的工作原理6-6-1919转子受力，产生转矩转子受力，
33、产生转矩转子受力，产生转矩转子受力，产生转矩T T，为电磁转矩，方向与旋转磁通势同方向，转子便在该方向上旋转起来。转子旋转后，转速为，为电磁转矩，方向与旋转磁通势同方向，转子便在该方向上旋转起来。转子旋转后，转速为，为电磁转矩，方向与旋转磁通势同方向，转子便在该方向上旋转起来。转子旋转后，转速为，为电磁转矩，方向与旋转磁通势同方向，转子便在该方向上旋转起来。转子旋转后，转速为n n，只要，只要，只要，只要n nn n00（n n00为旋转磁通势同步转速），转子导条与磁场仍有相对运动，产生与转子不转时相同方向的电动势、电流及受力，电磁转矩为旋转磁通势同步转速），转子导条与磁场仍有相对运动，产生与
34、转子不转时相同方向的电动势、电流及受力，电磁转矩为旋转磁通势同步转速），转子导条与磁场仍有相对运动，产生与转子不转时相同方向的电动势、电流及受力，电磁转矩为旋转磁通势同步转速），转子导条与磁场仍有相对运动，产生与转子不转时相同方向的电动势、电流及受力，电磁转矩T T仍旧为逆时针方向，转子继续旋转，稳定运行在仍旧为逆时针方向，转子继续旋转，稳定运行在仍旧为逆时针方向，转子继续旋转，稳定运行在仍旧为逆时针方向，转子继续旋转，稳定运行在T=TT=TLL情况下。记为异步电动机转差率：情况下。记为异步电动机转差率：情况下。记为异步电动机转差率：情况下。记为异步电动机转差率：nn注意：在正常情况下，异步电
35、动机的转子转速总是略低与旋转磁场的转速（同步转速）。转差率是一个表征异步电动机运行状态的一个基本参数。感应电动机的转速随负载的变化而变化。注意：在正常情况下，异步电动机的转子转速总是略低与旋转磁场的转速（同步转速）。转差率是一个表征异步电动机运行状态的一个基本参数。感应电动机的转速随负载的变化而变化。注意：在正常情况下，异步电动机的转子转速总是略低与旋转磁场的转速（同步转速）。转差率是一个表征异步电动机运行状态的一个基本参数。感应电动机的转速随负载的变化而变化。注意：在正常情况下，异步电动机的转子转速总是略低与旋转磁场的转速（同步转速）。转差率是一个表征异步电动机运行状态的一个基本参数。感应电
36、动机的转速随负载的变化而变化。动画动画动画动画第18页/共109页6.2异步电动机的基本方程式与等值电异步电动机的基本方程式与等值电路路6-6-20206.2.1 6.2.1 转子不转时异步电动机转子不转时异步电动机转子不转时异步电动机转子不转时异步电动机6.2.2 6.2.2 转子旋转的异步电动机转子旋转的异步电动机转子旋转的异步电动机转子旋转的异步电动机6.2.3 6.2.3 鼠笼转子的极数、相数和参数的折合鼠笼转子的极数、相数和参数的折合鼠笼转子的极数、相数和参数的折合鼠笼转子的极数、相数和参数的折合6.2.4 6.2.4 简化等值电路简化等值电路简化等值电路简化等值电路正常情况下，电机
37、转子总是旋转的，但是为了分析问题的方便，首先从转子静止出发进行分析。正常情况下，电机转子总是旋转的，但是为了分析问题的方便，首先从转子静止出发进行分析。正常情况下，电机转子总是旋转的，但是为了分析问题的方便，首先从转子静止出发进行分析。正常情况下，电机转子总是旋转的，但是为了分析问题的方便，首先从转子静止出发进行分析。第19页/共109页6.2.1 转子不转时异步电动机转子不转时异步电动机6-6-21211 1 转子绕组开路转子绕组开路转子绕组开路转子绕组开路正方向的规定正方向的规定正方向的规定正方向的规定第20页/共109页6.2.1 转子不转时异步电动机转子不转时异步电动机6-6-2222
38、1)1)基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通异步电动机通入对称的三相交流电时，可知将会在气隙中会产生一个旋转的气隙磁场，这个旋转的磁场会同时切割定转子绕组，这样，在两个绕组内会产生相应的感应电动势，但是由于转子绕组是开路的所以，没有电流，即没有磁通势，由此可见，在这种情况下，整个气隙磁场全部是由定子绕组内的三相对称电流产生，为此，定子磁通势又叫做励磁磁通势，定子电流亦叫做励磁电流。异步电动机通入对称的三相交流电时，可知将会在气隙中会产生一个旋转的气隙磁场，这个旋转的磁场会同时切割定转子绕组，这样，在两个绕组内会产生相应的感应电
39、动势，但是由于转子绕组是开路的所以，没有电流，即没有磁通势，由此可见，在这种情况下，整个气隙磁场全部是由定子绕组内的三相对称电流产生，为此，定子磁通势又叫做励磁磁通势，定子电流亦叫做励磁电流。异步电动机通入对称的三相交流电时，可知将会在气隙中会产生一个旋转的气隙磁场，这个旋转的磁场会同时切割定转子绕组，这样，在两个绕组内会产生相应的感应电动势，但是由于转子绕组是开路的所以，没有电流，即没有磁通势，由此可见，在这种情况下，整个气隙磁场全部是由定子绕组内的三相对称电流产生，为此，定子磁通势又叫做励磁磁通势，定子电流亦叫做励磁电流。异步电动机通入对称的三相交流电时，可知将会在气隙中会产生一个旋转的气
40、隙磁场，这个旋转的磁场会同时切割定转子绕组，这样，在两个绕组内会产生相应的感应电动势，但是由于转子绕组是开路的所以，没有电流，即没有磁通势，由此可见，在这种情况下，整个气隙磁场全部是由定子绕组内的三相对称电流产生，为此，定子磁通势又叫做励磁磁通势，定子电流亦叫做励磁电流。而由于整个分析过程是完全对称的，分析时仅以而由于整个分析过程是完全对称的，分析时仅以而由于整个分析过程是完全对称的，分析时仅以而由于整个分析过程是完全对称的，分析时仅以AA相为例。相为例。相为例。相为例。第21页/共109页6.2.1 转子不转时异步电动机转子不转时异步电动机6-6-23231)1)基波磁通势、主磁通和漏磁通基
41、波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通旋转磁场的磁通势的特点：旋转磁场的磁通势的特点：旋转磁场的磁通势的特点：旋转磁场的磁通势的特点：1 1）幅值：）幅值：）幅值：）幅值：2 2）转向：逆时针转向。）转向：逆时针转向。）转向：逆时针转向。）转向：逆时针转向。A1B1C1A1B1C13 3）转速：相对于定子绕组以角频率旋转。）转速：相对于定子绕组以角频率旋转。）转速：相对于定子绕组以角频率旋转。）转速：相对于定子绕组以角频率旋转。n n11=60f=60f11/p/p4 4）瞬间位置：正如前面所分析的，当）瞬间位置：正如前面所分析的，当）瞬间位置：正如前面所
42、分析的，当）瞬间位置：正如前面所分析的，当AA相电流达到正最大相电流达到正最大相电流达到正最大相电流达到正最大 时，其所对应的磁通势也达到正最大。时，其所对应的磁通势也达到正最大。时，其所对应的磁通势也达到正最大。时，其所对应的磁通势也达到正最大。第22页/共109页6.2.1 转子不转时异步电动机转子不转时异步电动机6-6-2424主磁通：主磁通：主磁通：主磁通：同时铰链定子、转子、气隙构成闭和回路的磁通，同时铰链定子、转子、气隙构成闭和回路的磁通，同时铰链定子、转子、气隙构成闭和回路的磁通，同时铰链定子、转子、气隙构成闭和回路的磁通，气隙里每极主磁通量用气隙里每极主磁通量用气隙里每极主磁通
43、量用气隙里每极主磁通量用1 1 表示表示表示表示1)1)基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通转子不转的三相异步电机，相当于一台副边开路的三相变压器，其中定子绕组是原绕组，转子绕组是副绕组，只是在磁路中，异步电机定、转子铁心中多了一个空气隙磁路而已。转子不转的三相异步电机，相当于一台副边开路的三相变压器，其中定子绕组是原绕组，转子绕组是副绕组，只是在磁路中，异步电机定、转子铁心中多了一个空气隙磁路而已。转子不转的三相异步电机，相当于一台副边开路的三相变压器，其中定子绕组是原绕组，转子绕组是副绕组，只是在磁路中，异步电机定、转子铁
44、心中多了一个空气隙磁路而已。转子不转的三相异步电机，相当于一台副边开路的三相变压器，其中定子绕组是原绕组，转子绕组是副绕组，只是在磁路中，异步电机定、转子铁心中多了一个空气隙磁路而已。第23页/共109页6.2.1 转子不转时异步电动机转子不转时异步电动机6-6-2525漏磁通：漏磁通：漏磁通：漏磁通：漏磁通：只铰链定子绕组就形成闭和回路，叫定漏磁通：只铰链定子绕组就形成闭和回路，叫定漏磁通：只铰链定子绕组就形成闭和回路，叫定漏磁通：只铰链定子绕组就形成闭和回路，叫定子漏磁通，用子漏磁通，用子漏磁通，用子漏磁通，用11表示。定子漏磁通主要有定子槽漏磁表示。定子漏磁通主要有定子槽漏磁表示。定子漏
45、磁通主要有定子槽漏磁表示。定子漏磁通主要有定子槽漏磁通和定子绕组端部漏磁通。通和定子绕组端部漏磁通。通和定子绕组端部漏磁通。通和定子绕组端部漏磁通。1)1)基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通第24页/共109页6.2.1 转子不转时异步电动机转子不转时异步电动机6-6-2626在异步电动机里，还把谐波磁通势产生的谐波磁通归算到在异步电动机里，还把谐波磁通势产生的谐波磁通归算到在异步电动机里，还把谐波磁通势产生的谐波磁通归算到在异步电动机里，还把谐波磁通势产生的谐波磁通归算到漏磁通。尽管谐波磁通在实际上分别与定子和转子绕组漏磁
46、通。尽管谐波磁通在实际上分别与定子和转子绕组漏磁通。尽管谐波磁通在实际上分别与定子和转子绕组漏磁通。尽管谐波磁通在实际上分别与定子和转子绕组交链，但其在转子绕组感应的电动势的频率与基波磁通交链，但其在转子绕组感应的电动势的频率与基波磁通交链，但其在转子绕组感应的电动势的频率与基波磁通交链，但其在转子绕组感应的电动势的频率与基波磁通势产生的主磁通感应的电动势的频率不同，而其在定子势产生的主磁通感应的电动势的频率不同，而其在定子势产生的主磁通感应的电动势的频率不同，而其在定子势产生的主磁通感应的电动势的频率不同，而其在定子绕组上感应的电动势的频率为：绕组上感应的电动势的频率为：绕组上感应的电动势的
47、频率为：绕组上感应的电动势的频率为：1)1)基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通谐波磁通又称为差别漏磁通。谐波磁通又称为差别漏磁通。谐波磁通又称为差别漏磁通。谐波磁通又称为差别漏磁通。第25页/共109页6.2.1 转子不转时异步电动机转子不转时异步电动机6-6-27271)1)基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通基波磁通势、主磁通和漏磁通由于气隙是均匀的，励磁磁通势由于气隙是均匀的，励磁磁通势由于气隙是均匀的，励磁磁通势由于气隙是均匀的，励磁磁通势F0F0产生的主磁通产生的主磁通产生
48、的主磁通产生的主磁通11所对应的气隙磁密是一个在气隙中旋转、在空间按正弦分布的磁密。所对应的气隙磁密是一个在气隙中旋转、在空间按正弦分布的磁密。所对应的气隙磁密是一个在气隙中旋转、在空间按正弦分布的磁密。所对应的气隙磁密是一个在气隙中旋转、在空间按正弦分布的磁密。气隙磁密和励磁磁通势同方向，这是因为磁通势达到最大值时，该处的磁密也为最大。（在不考虑磁滞、涡流的影响下）气隙磁密和励磁磁通势同方向，这是因为磁通势达到最大值时，该处的磁密也为最大。（在不考虑磁滞、涡流的影响下）气隙磁密和励磁磁通势同方向，这是因为磁通势达到最大值时，该处的磁密也为最大。（在不考虑磁滞、涡流的影响下）气隙磁密和励磁磁通
49、势同方向，这是因为磁通势达到最大值时，该处的磁密也为最大。（在不考虑磁滞、涡流的影响下）气隙里每极主磁通为气隙里每极主磁通为气隙里每极主磁通为气隙里每极主磁通为忽略铁心的磁阻，气隙磁密的幅值忽略铁心的磁阻，气隙磁密的幅值忽略铁心的磁阻，气隙磁密的幅值忽略铁心的磁阻，气隙磁密的幅值第26页/共109页286.2.1 转子不转时异步电动机转子不转时异步电动机6-6-28282)2)电压平衡方程式、等值电路与相量图电压平衡方程式、等值电路与相量图电压平衡方程式、等值电路与相量图电压平衡方程式、等值电路与相量图旋转磁场同时切割定转子绕组旋转磁场同时切割定转子绕组旋转磁场同时切割定转子绕组旋转磁场同时切
50、割定转子绕组,在定转子绕组内将会产生感应电动势在定转子绕组内将会产生感应电动势在定转子绕组内将会产生感应电动势在定转子绕组内将会产生感应电动势E E11,E,E22。定子、转子每相电动势之比叫电压变比，用定子、转子每相电动势之比叫电压变比，用定子、转子每相电动势之比叫电压变比，用定子、转子每相电动势之比叫电压变比，用k kee表示，即表示，即表示，即表示，即:在转子不转，且转子绕组开路的情况下，定子和转子是被同一个磁通所铰链，所以，很显然，两个感应电动势之间是同相位的。在转子不转，且转子绕组开路的情况下，定子和转子是被同一个磁通所铰链，所以，很显然，两个感应电动势之间是同相位的。在转子不转，且