第8章異步電動機8.1三相異步電動機的結構8.2三相異步電動機的轉動原理8.4三相籠型異步電動機的啟動與銘牌數(shù)據(jù)8.3三相異步電動機的電磁轉矩與機械特性

鼠籠式繞線式電動機(電機)直流電機交流電機異步電機同步電機1.電動機的分類有刷直流電機無刷直流電機永磁電機磁阻電機磁滯電機感應電機交流換向器電機三相電機單相電機

2.三相異步電動機的結構三相異步電動機結構簡單、運行可靠、維護方便、價格低廉，因此它是所有電動機中應用最為廣泛的一種，尤其是鼠籠式三相異步電動機。在沒有特殊要求的生產(chǎn)場合，一般均首選鼠籠式三相異步電動機。

2.三相異步電動機的結構電動機的核心結構：定子和轉子。

定子：固定的部分，由定子鐵芯、三相定子繞組和機座組成。

2.三相異步電動機的結構

定子定子鐵芯：由內周有槽的硅鋼片疊成。機座：鑄鋼或鑄鐵定子繞組：（三相）A

---XB

---YC---Z

。。ZABCXY。。。。始端末端

2.三相異步電動機的結構

轉子：由轉子鐵芯和轉子繞組組成。按結構可分為籠型和繞線型。轉子鐵芯：由外周有槽的硅鋼片疊成。轉子繞組：在轉子鐵芯槽內放銅條，端部用短路環(huán)形成一體，組成轉子繞組。

或鑄鋁形成。1)籠型轉子籠型轉子繞組將轉子鐵芯槽內的銅條兩端焊接在兩個銅環(huán)上，形成閉合回路。轉子繞組的外形很像一個鼠籠，因此稱為鼠籠型轉子。籠型轉子繞組

2.三相異步電動機的結構

轉子：由轉子鐵芯和轉子繞組組成。按結構可分為籠型和繞線型。2)繞線型轉子轉子繞組：為三相繞組，一般接為星形連接，由三個集電環(huán)接出。轉子鐵芯：與籠型轉子類似。繞線型電機特點：與籠型電機相比，結構相對復雜，但可以提供更好的啟動性能，且能夠小范圍內調節(jié)轉速。AXBYCZ星形連接YBZXAC根據(jù)電動機額定電壓與供電電源電壓的不同，可以將三相定子繞組連接成星形或三角形。接線盒3.三相異步電動機定子繞組的連接根據(jù)電動機額定電壓與供電電源電壓的不同，可以將三相定子繞組連接成星形或三角形。接線盒3.三相異步電動機定子繞組的連接三角形連接AXYCZBYBZXAC課堂小結電動機的分類電動機的結構定子繞組的連接方式核心結構為定子與轉子，分別由鐵芯和繞組組成。星形連接、三角形連接。鼠籠式三相異步感應電動機

第8章異步電動機8.1三相異步電動機的結構8.2三相異步電動機的轉動原理8.4三相籠型異步電動機的啟動與銘牌數(shù)據(jù)8.3三相異步電動機的電磁轉矩與機械特性

1.閉合線圈的轉動原理磁場轉速感應電流方向用右手定則確定安培力的方向用左手定則確定旋轉磁場閉合線圈切割磁力線線圈中產(chǎn)生感應電動勢和電流線圈在磁場中受到安培力的作用線圈旋轉起來iiFF線圈轉速線圈的轉動方向與磁場的旋轉方向一致，線圈跟著磁場跑；線圈轉速小于磁場轉速，即。

2.三相異步電動機的轉動原理磁場轉速iiFF線圈轉速磁場轉速轉子轉速籠型轉子繞組旋轉磁場

3.旋轉磁場的產(chǎn)生電流的正方向：由電流的始端流向末端。AXYCBZ定子鐵芯和繞組。。ZABCXY。。。。iCiAiB始端末端三相定子繞組：“”電流流入“”電流流出i>0：始端流入，末端流出。i<0：末端流入，始端流出。

3.旋轉磁場的產(chǎn)生AXBYCZ定子繞組星形連接：

3.旋轉磁場的產(chǎn)生AXBYCZ合成磁場方向：垂直向下AXYCBZiA

=0iB＜0iC＞0

3.旋轉磁場的產(chǎn)生AXBYCZiA

＞0iB＜0iC

=0合成磁場方向：與垂直向下呈60度夾角AXYCBZ

3.旋轉磁場的產(chǎn)生AXBYCZiA

＞0iB=0iC＜0AXYCBZ合成磁場方向：與垂直向下呈120度夾角

3.旋轉磁場的產(chǎn)生AXBYCZiA

=0iB＞0iC＜0AXYCBZ合成磁場方向：垂直向上

3.旋轉磁場的產(chǎn)生通過分析，不同時刻下的磁場方向為：AXYCBZAXYCBZAXYCBZ垂直向上AXYCBZ與垂直向下呈60度夾角與垂直向下呈120度夾角垂直向下

3.旋轉磁場的產(chǎn)生AXBYCZ順時針旋轉：AXYCBZ

3.旋轉磁場的產(chǎn)生旋轉磁場的旋轉方向：取決于三相電源的相序。順序：逆序：順時針旋轉：逆時針旋轉：

4.磁極對數(shù)磁極對數(shù)(P)：旋轉磁場中磁極的對數(shù)，簡稱為極對數(shù)。AXBYCZAXYCBZ定子繞組在該接法下，合成磁場只有一對磁極，其極對數(shù)為：P=1。

4.磁極對數(shù)極對數(shù)的改變C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'將每相定子繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內，形成的磁場具有兩對磁極。AXBYCZ

4.磁極對數(shù)極對數(shù)的改變C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'

5.旋轉磁場的轉速——同步轉速對于極對數(shù)為P的旋轉磁場，一個電流周期內，旋轉磁場在空間轉過轉；當電流頻率為fHz時，旋轉磁場每秒旋轉圈。（轉/分）旋轉磁場每分鐘旋轉的轉數(shù)：

5.旋轉磁場的轉速旋轉磁場的轉速——同步轉速（轉/分）磁極對數(shù)（P）同步轉速n1(r/min)123

4...300015001000750...我國三相交流電的工頻為：

6.旋轉磁場的轉差率轉差率(S)：轉子轉速n與同步轉速n1

的相對差值。額定轉差率(SN)：三相異步電機處于額定工作狀態(tài)時的轉差率。電機正常運行時：電機起動瞬間：（轉差率最大）S的取值范圍：課堂小結三相異步電機的轉動原理電機轉動時的幾個重要參數(shù)極對數(shù)P、同步轉速n1、轉子轉速n、轉差率S、額定轉差率SN旋轉磁場的產(chǎn)生

第8章異步電動機8.1三相異步電動機的結構8.2三相異步電動機的轉動原理8.4三相籠型異步電動機的啟動與銘牌數(shù)據(jù)8.3三相異步電動機的電磁轉矩與機械特性

1.電磁轉矩轉矩：力和力臂的乘積。描述物體轉動效果的物理量，單位：N?m。電磁轉矩T：轉子中各載流導體在旋轉磁場的作用下，受到電磁力所形成的轉距的總和。常數(shù)每極磁通轉子電流轉子電路的功率因數(shù)

1.電磁轉矩根據(jù)變壓器原理，定子繞組產(chǎn)生的感應電動勢為：從電磁關系的角度看，異步電動機與變壓器類似，電動機的定子繞組相當于變壓器的原邊，轉子繞組相當于變壓器的副邊。：定子繞組系數(shù)，<1，一般接近于1

與電動機結構相關的常數(shù)。

旋轉磁場的每極磁通，由定子產(chǎn)生。：電源頻率：定子每相繞組的線圈匝數(shù)

1.電磁轉矩：轉子繞組系數(shù)：轉子感應電動勢的頻率：轉子每相繞組的線圈匝數(shù)同樣地，轉子繞組產(chǎn)生的感應電動勢為：當轉子靜止不動時，S=1，n=0。轉子感應電動勢的頻率滿足：隨著S的減小，或者n的增加，隨之降低：轉子感應電動勢不僅與磁通有關，還與轉差率S有關。

1.電磁轉矩

轉子電流的有功分量。轉子等效電路在轉子等效電路中，轉子感抗X2與頻率f2有關：

1.電磁轉矩

轉子電流的有功分量。轉子電流：轉子等效電路

1.電磁轉矩

轉子電流的有功分量。電磁轉矩可表示為：轉子等效電路

2.轉矩特性電磁轉矩公式：10起動時,n=0最大轉速n=n1時

轉矩特性曲線T=f(S)：

機械特性曲線n

=g(T)：n1Tn0

2.轉矩特性：電機啟動時的電磁轉矩。體現(xiàn)了電動機帶載啟動的能力。（負載轉矩）時，電機能啟動，否則啟動不了。啟動轉矩

n1Tn

2.轉矩特性最大轉矩

n1Tn：電機帶動最大負載的能力。Tm

2.轉矩特性額定轉矩：

n1Tn電機在額定電壓下，以額定轉速nN運行，輸出額定功率

PN時，電機轉軸上輸出的轉矩。nN（千瓦）（轉/分）

2.轉矩特性過載系數(shù)：啟動系數(shù)：鼠籠式三相異步電機：

3.電路參數(shù)對機械特性的影響

外加電壓的影響

結論：

3.電路參數(shù)對機械特性的影響

轉子電阻的影響

結論：課堂小結電磁轉矩的概念與計算公式關于轉矩特性的幾個參數(shù)啟動轉矩Tst、最大轉矩Tm、額定轉矩TN、起動系數(shù)λst

、過載系數(shù)λm電路參數(shù)對機械特性的影響1、額定轉矩的計算公式中，PN的單位是千瓦。

注意：（千瓦）第8章異步電動機8.1三相異步電動機的結構8.2三相異步電動機的轉動原理8.4三相籠型異步電動機的啟動與銘牌數(shù)據(jù)8.3三相異步電動機的電磁轉矩與機械特性

1.三相異步電動機的直接啟動啟動方式簡單；啟動電流大，一般中小型籠型電機啟動電流是額定電流的5~7倍；啟動轉矩一般不大。啟動時，S=1，導體切割磁力線的速度最快，轉子繞組感應電動勢最大，感應電流最大，因此定子繞組電流也很大。直接啟動的特點：啟動電流大的原因：

后果：大電流使供電線路電壓降低，影響同一電網(wǎng)中其他負載工作。適用范圍：二三十千瓦以下的異步電動機。

2.三相異步電動機的降壓起動

Y－

起動原理：將三相異步電機正常工作時定子繞組的連接，在啟動時改為Y連接。適用范圍：正常工作時連接的三相異步電機。

2.三相異步電動機的降壓起動

Y－

起動設：電機每相阻抗為AZBYXC正常運行ABCXYZ

起動

2.三相異步電動機的降壓起動

Y－

起動AZBYXC正常運行UPABCXYZ起動U'P

2.三相異步電動機的降壓起動自耦降壓起動原理：接入一個自耦變壓器，靈活調節(jié)電機啟動時定子繞組上的電壓。適用范圍：容量較大的或正常運行時聯(lián)成Y形連接的三相異步電機。S2下合：接入自耦變壓器，降壓起動。S2上合：切除自耦變壓器，全壓工作。

2.三相異步電動機的降壓起動自耦降壓起動設：自耦變壓器

變比為K(K>1)AZBYXC正常運行UPAZBYXC起動U'PIlI'l

3.三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)型號：Y132M－4磁極數(shù)(極對數(shù)

P=2)(籠型)三相異步電機機座中心高(mm)機座長度代號S--短機座M--中機座L--長機座為了適應不同的用途和工作環(huán)境需要，電動機分為不同的系列，每種系列用多種型號來表示。同步轉速：1500轉/分

3.三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)典型的異步電動機產(chǎn)品代號：產(chǎn)品名稱(籠型)異步電動機繞線型異步電動機防爆型異步電動機高啟動轉矩異步電動機新代號漢字意義老代號Y異異繞異爆異起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQO

3.三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)額定電壓UN

：定子繞組在指定接法下，應加的線電壓有效值。例：380/220Y/

是指：線電壓為380V時采用Y接法；線電壓為220V時采用接法。額定電流IN

：電機在額定運行狀態(tài)時，定子繞組的線電流有效值。對于上述兩種不同的額定電壓，對應兩種不同的額定電流。

3.三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù)電源頻率fN

：我國電動機所用交流電源頻率均為50Hz。額定轉速nN

：電機在額定狀態(tài)運行時，轉子的轉速。額定功率PN：電機在額定狀態(tài)運行時，轉軸上輸出的機械功率。（不等于電源通過定子繞組輸入的額定電功率PIN）。

PIN,IN,TN,SN,Ist,Tst,Tm若電動機采用Y-

啟動，電源的線電壓為多少？

啟動電流I’st和啟動轉矩T’st各為多少？當機械負載轉矩TL=0.6TN和0.25TN時，能否起動？例:

三相異步電動機額定值為：PN=40kW,nN=1460r/min,UN=220V/380V,接法

/Y,

fN=50Hz,