1、14-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构NS磁铁磁铁 闭合闭合 线圈线圈感应电动机的模型感应电动机的模型1 1、感应电动机的模型、感应电动机的模型0nnfei2感应电动机的模型感应电动机的模型34-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构定子n n1 1转子Y YB BZ ZX XA AC Cn nU UV VWW33定子三相对称绕组产生旋转磁场。转速为n1。（理由下述）转子绕组：在旋转磁场作用下，产生感应电动势和感应电流。2 2、三相感应电动机的工作原理、三相感应电动机的工作原理三相感应电动机的工作原理三相感应电动机的工作
2、原理 120sin120sinsinm3m2m1tIitIitIi 2i U1 U2 V1 V2W1W21i3i3i1i2iitmIoU1V2W1V1W2U20n规定规定 i:“+”首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。i:“”尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。()电流出电流出()电流入电流入i3i1i2it mIoU1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2NS0 t 60t 合成磁场方向向下合成磁场方向向下 合成磁场旋转合成磁场旋转600n60 90t 合成磁场旋转合成磁场旋转90SNSNi3i1i2it mIoAU1U2W2V1W1V2AU1U2W2V
3、1W1V2分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 即：即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过一个电流周期，旋转磁场在空间转过3602.结论：结论：任意调换两根任意调换两根电源进线，则旋转电源进线，则旋转磁场反转。磁场反转。0t 60t 任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线(电路如图电路如图)3i U1 U2W1W2V1V21i2i3i2i1i0mIi tomINSNS0t 3.旋转磁场的极对数旋转磁场的极对数P 当三相定子绕组按当三相定子绕组按图示排列时，产生一对图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，即：磁极的旋转磁场，即：1p3i2i1i
4、oimI tU1U2V2W1V1W2NS2i U1 U2 V1 V2W1W21i3i 若定子每相绕组由两个线圈串联若定子每相绕组由两个线圈串联，绕组的始端，绕组的始端之间互差之间互差60，将形成，将形成两对磁极的旋转磁场。两对磁极的旋转磁场。W1U1V1W1V11i2i3iU2U2U1V2V2W2W21U2U 2U2W 1W1V2V1V 2V 1U 1W 2W极对数极对数2p旋转磁场的磁极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关与三相绕组的排列有关2i3i1iimIt ONSNS1U2U 2U2W 1W1V2V1V 2V 1U 1W 2WW1U1V1W1V11i3i3iU2U2U1V2V2W
5、2W2分分）转转/(6010fn 工频：工频：Hz501 f分分）转转/(30000 np=1时时NSU1V1W2U2W1V2NSU1V1W2U2W1V2NSU1V1W2U2W1V22i3i1iimIt ONSNS1U2U 2U2W 1W1V2V1V 2V 1U 1W 2WNSSN1U2U 2U2W 1W1V2V1V 2V 1U 1W 2W0t 60tp=2时时2i3i1iit mI0分分）转转/(150026010 fn0n30)/(6010分分转转pfn 旋转磁场转速旋转磁场转速n0与频率与频率f1和极对数和极对数p有关。有关。2p180分）转/(50011p360分）转/(0003极对数
6、极对数每个电流周期每个电流周期磁场转过的空间角度磁场转过的空间角度同步转速同步转速Hz)50(1 f3p120分）转/(00014p分分）转转/(75090U1U2V2W1V1W2分分）转转/(6010pfn BlvBliFvF0nNS154-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构 同步转速n1是由定子对称三相绕组施以三相对称电压，流过三相对称电流而产生的。它与电网频率f1及电机极对数p的关系为：3 3、同步转速、同步转速n n1 1pfn1160 旋转的气隙磁场切割转子导体，在转子导条中产生感应电势，其大小与转子导体所处的气隙磁密、转子导体有效长度、及转子导
7、体与旋转的气隙磁场的相对切割速度的关系为：4 4、感应电势和电磁转矩、感应电势和电磁转矩vlBe12164-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构 感应电势方向由右手定则右手定则确定。感应电势e2在闭合的转子绕组中产生感应电流i2。它与旋转磁场作用，产生电磁力f。电磁力的大小由：Blif 决定，方向则由左手定则左手定则确定。由于电磁力 f 产生电磁转矩：2DfTx 转子所有导条产生的转矩即为该电机的电磁转矩：xTT由左手定则知道，由左手定则知道，T T 的方向与的方向与n n1 1相同。相同。17 转子的实际转速用n n表示，两者的转速差 n=nn=n1 1-
8、n-n。定义转差率：4-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构 转差率是感应电动机的一个基本参数，在分析异步电动机转差率是感应电动机的一个基本参数，在分析异步电动机性能时有着重要的地位。性能时有着重要的地位。起动瞬间，n n=0=0，S S=1=1 理想空载运行时：n n=n n1 1，S S=0=0 作为电动机运行时，作为电动机运行时，S S的范围在的范围在0101之间。之间。额定状态下，S S在 0.050.05以下，故n nN N与n n1 1很接近。【例4-1】P11111nnnS5 5、转差率、转差率s s 18 单相感应电动机（家用）；三相感应电动
9、机（大多数）；两相感应电动机（控制电机）。4-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构 笼型感应电动机(结构简单、制造容易、运行可靠。）单笼；双笼深槽式 绕线式(起动、制动、调速性能好。）1 1、按定子绕组供电电源相数分、按定子绕组供电电源相数分二、感应电动机的分类二、感应电动机的分类2 2、按转子绕组结构分、按转子绕组结构分194-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构三、三相感应电动机的基本结构三、三相感应电动机的基本结构1 1、感应电动机总体结构、感应电动机总体结构（P112P112）204-1 4-1 三相感应电动机的工
10、作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构212 2、定子、定子 定子由定子铁芯、定子绕组和机座、端盖等组成。定子由定子铁芯、定子绕组和机座、端盖等组成。（1 1）定子铁心）定子铁心4-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构224-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构（2 2）定子绕组）定子绕组（3 3）机座与端盖）机座与端盖234-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构3 3、感应电动机的转子、感应电动机的转子 感应电动机的转子由转轴、转子铁芯和转子绕组组成。（1 1）转子铁心转子铁心笼型
11、笼型线绕式线绕式244-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构线绕式线绕式笼型笼型（2 2）转子绕组）转子绕组 转子绕组的作用是产生感应电动势、产生电流并产生电磁转子绕组的作用是产生感应电动势、产生电流并产生电磁转矩。转矩。254-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构笼型转子笼型转子绕线式转子绕线式转子264-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构 笼型绕组是在转子铁芯的每个槽内放一根导体，在伸出铁芯的两端用导电环分别将所有导条连接起来，形成一个自行闭合的短路绕组。绕线式绕组与定子绕组相似，
12、其连接示意图如下：274-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构4 4、感应电动机的气隙、感应电动机的气隙 感应电动机的气隙比同容量的直流电机小得多，一般仅为0.21.5mm。气隙大小对电动机的影响很大，气隙过大将增大励磁电流分量，使电动机功率因数变差；但气隙过小将使装配困难，运行不可靠，磁场高次谐波分量增强，从而使附加损耗增强及起动性能变差。28四、三相感应电动机的额定值四、三相感应电动机的额定值4-1 4-1 三相感应电动机的工作原理与结构三相感应电动机的工作原理与结构（1 1）额定功率）额定功率P PN NkWkW：额定工况下从轴上输出的机械功率；（2 2）额定电压）额定电压U UN NV V：定子绕组引出端的线电压；（3 3）额定电流）额定电流I IN NA A：定子绕组中的线电流；（4 4）额定频率）额定频率f fN Nz z：一般为50Hz；（5 5）额定转速）额定转速n nN Nr/min：额定工况下的转子转速。NNNNNIUPcos3【例【例4-24-2】P114P114
