1、专业专注专心工作单位：邢台职业技术学院主讲：马军强 第1页，共16页。异步电机的工作原理1异步电机旋转磁场的产生 2改变旋转磁场的转向 3第2页，共16页。三相交流电通入定子绕组后，便形成了一个旋转磁场，其转速 。旋转磁场的磁力线被转子导体切割，根据电磁感应原理，转子导体产生感应电动势。转子绕组是闭合的，则转子导体有电流流过。设旋转磁场按顺时针方向旋转，且某时刻为上为北极N下为南极S，如图3.7所示。根据右手定则，在上半部转子导体的电动势和电流方向由里向外，用表示；在下半部则由外向里，用表示。图 三相电动机的转动原理pfn601i iA Ai iB Bi iC C t ti iO O第3页，共
2、16页。原理：定子旋转磁场以速度n0切割转子导体感生电动势（发电机右手定则），在转子导体中形成电流，使导体受电磁力作用形成电磁转矩，推动转子以转速n顺n0方向旋转（电动机左手定则），并从轴上输出一定大小的机械功率。(n不能等于n0)特点：电动机内必须有一个以n0旋转的磁场。实现能量转换的前提；电动运行时n恒不等于n0（异步）必要条件nn0；建立转矩的电流由感应产生。感应名称的来源。第4页，共16页。流过电流的转子导体在磁场中要受到电磁力作用，力F的方向可用左手定则确定，如图3.8所示。电磁力作用于转子导体上，对转轴形成电磁转矩，使转子按照旋转磁场的方向旋转起来，转速为n。三相电动机的转子转速n
3、始终不会加速到旋转磁场的转速n1。因为只有这样，转绕组与旋转磁场之间才会有相对运动而切割磁力线，转子绕组导体中才能产生感应电动势和电流，从而产生电磁转矩，使转子按照旋转磁场的方向继续旋转。由此可见 ，且 ，是异步电动机工作的必要条件，“异步”的名称也由此而来。nn11nn 第5页，共16页。转差率转差率 旋转磁场转速n1与转子转速n之差与同步转速n1之比称为异步电动机的转差率s，即 转差率是异步电动机的一个基本参数，对分析和计算异步电动机的运行状态及其机械特性有着重要的意义。当异步电动机处于电动状态运行时，电磁转矩 和转速n同向。转子尚未转动时，n=0,；当 时，可知异步电动机处于电动状态时，
4、转差率的变化范围总在0和1之间，即0s1。一般情况下，额定运行时=1%5%。11nnnsemT111nnnsnn1011nnns第6页，共16页。第7页，共16页。i iA Ai iB Bi iC CA AB BC CX XY YZ Zi iA A=I=Im msinsin t ti iB B=I=Im msin(sin(t t 120120 )i iC C=I=Im msin(sin(t+t+120120 )i iA Ai iB Bi iC C相序相序 A-B-C A-B-C 对称三相电流对称三相电流流入流入对称三相绕组。对称三相绕组。t ti iO O第8页，共16页。i iA A t t
5、=0=0 t ti iA AZ ZB BX XC CY Yi iA A=0 0i iB B 为为负负值值i iC C 为为正正值值N NS S0 0电流的流入端用电流的流入端用 +表示表示 i iB Bi iC C电流的流出端用电流的流出端用 表示表示O O第9页，共16页。t t t t=60=60i iA AZ ZB BX XC CY YN NS S6060i iC C =0 0 i iB B 为为负负值值 i iA A 为为正正值值i iA Ai iB Bi iC CO O第10页，共16页。t t=90=90A AZ ZB BX XC CY YN NS S9090i iA A 为为正正
6、值值 i iB B 为为负负值值 i iC C 为为负负值值 t ti ii iA Ai iB Bi iC CO O第11页，共16页。t t=180=180A AZ ZB BX XC CY Yi iA A=0 =0 i iB B 为为正正值值 i iC C 为为负负值值180180N NS S t ti ii iA Ai iB Bi iC CO O第12页，共16页。t t=0=0A AZ ZB BX XC CY YN NS S0 0N N t t=180=180 A AZ ZB BX XC CY YS S180180 t t=90=90A AZ ZB BX XC CY YN NS S909
7、0 t t=60=60 A AZ ZB BX XC CY YN NS S6060第13页，共16页。空间相差空间相差 120 角的三相绕组，通入对称三相电流时，角的三相绕组，通入对称三相电流时，产生的是一对磁极的旋转磁场，当电流经过一个周期变化时，产生的是一对磁极的旋转磁场，当电流经过一个周期变化时，磁场也沿着顺时针方向旋转了一周磁场也沿着顺时针方向旋转了一周(在空间旋转的角度为在空间旋转的角度为360)。综上分析可以得出：综上分析可以得出：第14页，共16页。t ti ii iA Ai iB Bi iC CO OA AB BC CX XY YZ Zi iA Ai iC C9090 60600 0 A AZ ZB BX XC CY YN NS S0 0A AZ ZB BX XC CY YN NS S6060相序相序 A-C-B-A A-C-B-AA AZ ZB BX XC CY YN NS S9090i iB B第15页，共16页。改变流入三相绕组的电流相序，就能改变旋转磁改变流入三相绕组的电流相序，就能改变旋转磁场的转向；改变了旋转磁场的转向，也就改变了三相场的转向；改变了旋转磁场的转向，也就改变了三相异步电动机的旋转方向。异步电动机的旋转方向。综上分析可以得出：综上分析可以得出：第16页，共16页。
