電動機的基本知識湖南鐵路科技職業技術學院城軌機電技術專業教研室7-2任務一認識三相異步電動機知識目標了解三相異步電動機在工農業和日常生活中的典型應用。熟悉三相異步電動機的基本結構技能目標將三相異步電動機的定子繞組星形連接或三角形連接。應用目標認識三相異步電動機的定子和轉子，讀懂三相異步電動機的銘牌電動機：是利用電磁感應原理將電能轉變為機械能的設備。

異步電動機結構簡單、價格便宜、運行可靠、維護方便，應用十分廣泛。異步電動機同步電動機電動機的分類按轉速的特點分按所接電源分三相電動機單相電動機直流電動機任務一認識三相異步電動機1、三相異步電動機的應用（a）車床（b）卷揚機（c）收割機（d）鼓風機（e）離心式水泵（f）混凝土攪拌機2、三相異步電動機的結構三相異步電動機定子（固定部分）轉子（旋轉部分）風罩風扇后端蓋定子鐵心出線盒定子繞組轉子繞組轉子鐵心前端蓋機座三相異步電動機的結構（1）定子鐵心：由內周有槽的硅鋼片疊成。定子是由鐵芯、定子繞組和機座組成。定子繞組：是電動機的電路部分，由三相對稱繞組組成，即U1-U2、V1-V2、W1-W2，定子繞組接成Y或Δ。定子繞組的Y和Δ連接定子機座：由鑄鋼或鑄鐵制成，作為電動機的支架（1）定子（2）轉子轉子繞組：分為鼠籠式和繞線式鐵芯：由外周有槽的硅鋼片疊成。轉子主要由轉子鐵芯、轉子繞組和轉軸組成。(a)鼠籠式轉子

鐵芯槽內放銅條，端部用短路環短接，或鑄鋁形成轉子繞組。銅條轉子鑄鋁轉子轉子鐵芯(b)繞線式轉子

與定子繞組相似，在轉子鐵芯中放置三相繞組，并且接成星形。轉子的作用：在旋轉磁場作用下，產生感應電動勢和電流。（3）氣隙

為了保證三相異步電動機的正常運轉，在定子和轉子之間存在氣隙，氣隙的大小對三相異步電動機的性能影響極大。氣隙大，則磁阻大，由電源提供的勵磁電流大，使電動機運行的功率因素低；但氣隙過小，使裝配困難，容易造成運行中定子和轉子鐵芯相碰，一般三相異步電動機的氣隙控制在0.2mm～1.5mm。氣隙（4）附件

附件主要包括軸承、軸承端蓋和風扇等。軸承：用來連接轉動部分和固定部分。同時采用滾動軸承以減小摩擦阻力。軸承端蓋：主要用來保護軸承，使軸承內潤滑脂不易溢出，并防止灰、砂等浸入潤滑脂內。風扇：主要用于冷卻三相異步電動機。（5）電動機銘牌

型號：Y100L-2功率：3KW頻率：50Hz電壓：380V電流：6.4A接法：Y轉速：2680r/min絕緣等級：B工作方式：連續年月編號電機廠1、型號

Y100L－2Y系列異步機機座中心高度機座長度代號

2p=2→n0=3000r/min2、額定功率PN

PN=3kW電動機在額定運動時軸上輸出的機械功率PN，它不等于從電源吸取的電功率P1N。磁極數鼠籠式電機：在額定功率的75%左右效率最大（5）電動機銘牌

型號：Y100L-2功率：3KW頻率：50Hz電壓：380V電流：6.4A接法：Y功率因素：0.8轉速：2680r/min絕緣等級：B工作方式：連續年月編號電機廠4、額定電流IN

IN=6.4A→定子三相繞組的額定線電流5、額定功率因數λN=cos

N6、額定轉速nN：電動機在額定電壓、額定負載下運行時的轉速。3、額定電壓UN

UN=380V→定子三相繞組應施加的線電壓（5）電動機銘牌

型號：Y100L-2功率：3KW頻率：50Hz電壓：380V電流：6.4A接法：Y功率因素：0.8轉速：2680r/min絕緣等級：B工作方式：連續年月編號電機廠7、溫升及絕緣等級

電動機運行時繞組溫度允許高出周圍環境溫度的數值8、工作方式溫升絕緣等級所用絕緣材料的耐熱等級(A/E/B/F/H)連續工作制（S1）短時工作制（S2）斷續周期工作制（S3）105℃180℃120℃130℃1.三相異步電動機的工作原理

在空間對稱（空間互差120°電度角）的三線繞組內通入時間上對稱的三相電流（時間互差120°）后，在電機內產生了空間旋轉磁場。

閉合的轉子繞組在旋轉磁場的作用下感應出感生電流，有電流流通的轉子繞組（導條）在磁場中受到力的作用從而使轉子隨旋轉磁場轉動。任務二三相異步電動機工作原理1旋轉磁場

定子三相繞組通入三相交流電(星形聯接)1.旋轉磁場的產生任務二三相異步電動機工作原理規定i＞0

首端流入，尾端流出。i＜0

尾端流入，首端流出。(?)電流出(

)電流入任務二三相異步電動機工作原理

三相電流合成磁

場的分布情況合成磁場方向向下600合成磁場旋轉60°合成磁場旋轉90°任務二三相異步電動機工作原理分析可知：三相電流產生的合成磁場是一旋轉的磁場

即：一個電流周期，旋轉磁場在空間轉過360°任務二三相異步電動機工作原理2.旋轉磁場的旋轉方向取決于三相電流的相序旋轉磁場是沿著U1V1W1與三相繞組中的三相電流的相序i1、i2、i3一致U1U2V1V2W2W1任務二三相異步電動機工作原理結論：任意調換兩根電源進線，則旋轉磁場反轉。若任意調換兩根電源進線(電路如圖)600任務二三相異步電動機工作原理3.旋轉磁場的極數

當三相定子繞組按圖示排列時，產生一對磁極的旋轉磁場，即：旋轉磁場的極數與三相繞組的排列有關任務二三相異步電動機工作原理

若定子每相繞組由兩個線圈串聯

，繞組的始端之間互差60°,將形成兩對磁極的旋轉磁場。任務二三相異步電動機工作原理p=2

若定子每相繞組由三個線圈串聯

,繞組的始端之間互差40°,將形成三對磁極的旋轉磁場。600極對數任務二三相異步電動機工作原理任務二三相異步電動機工作原理4.旋轉磁場的轉速

旋轉磁場的轉速取決于磁場的極對數P對磁極p123456n0/(r/min)30001500100075060050050Hz時,不同極對數時的同步轉速如下f=任務二三相異步電動機工作原理2三相異步電動機的轉動原理1.轉動原理定子三相繞組通入三相交流電

切割轉子導體右手定則E20旋轉磁場感應電流I2旋轉磁場左手定則電磁力F電磁轉矩Tn0n???轉子導體e(i)nFF方向:順時針任務二三相異步電動機工作原理2.轉差率

由前面分析可知，電動機轉子轉動方向與磁場旋轉的方向一致，但轉子轉速n不可能達到與旋轉磁場的轉速相等，即

旋轉磁場的同步轉速和電動機轉子轉速之差與旋轉磁場的同步轉速之比稱為轉差率。異步電動機如果:無轉子電動勢和轉子電流

轉子與旋轉磁場間沒有相對運動，磁通不切割轉子導條無轉矩因此，轉子轉速與旋轉磁場轉速間必須要有差別。任務二三相異步電動機工作原理轉差率s例：三相異步電動機定子繞組中的交流電頻率f=50Hz，額定轉速nN=1440r/min，試求電動機的磁極對數P和額定轉差率SN。解：根據異步電動機轉子轉速與旋轉磁場同步轉速的關系可知：n0=1500r/min,即p=3額定轉差率為任務二三相異步電動機工作原理

電氣原理圖是用來表示電路中各電器元件的導電部件的連接關系和工作原理。它應根據簡單、清晰的原則，采用電器元件展開的形式來繪制，而不按電器元件的實際位置來畫，也不反映電器元件的大小。其作用是為了分析電路的工作原理，指導控制系統或設備的安裝、調試與維修。第二章電氣原理圖一、

電氣原理圖原理圖（一）原理圖繪制原則

1.原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分。主電路包括從電源到電動機的電路，是強電流通過的部分，用粗線條畫在原理圖的左邊:控制電路是通過弱電流的電路，一般由按鈕、電器元件的線圈、接觸器的輔助觸點等組成，用細線條畫在原理圖的右邊；2.控制電路一般是由開關、按鈕、信號指示、接觸器、繼電器的線圈和各種輔助觸點構成，無論簡單或復雜的控制電路，一般均是由各種典型電路(如延時電路、聯鎖電路、順控電路等)組合而成，用以控制主電路中受控設備的“起動”、“運行”、“停止”使主電路中的設備按設計工藝的要求正常工作。第二章電氣原理圖3.電氣原理圖中，所有電氣元件的圖形、文字符號必須符合國家標準，QS刀開關、FU熔斷器、KM接觸器、KA中間繼電器、KT時間繼電器、KS速度繼電器、FR熱繼電器、SB按鈕、SQ行程開關等；4.采用電器元件展開圖的畫法:同一-電器元件的各部件可以不畫在一起，但需用同一文字符號標出。若有多個同一種類的電器元件，可在文字符號后加上數字序號，如KM1、KM2等:5.所有電器的觸點都是按不通電、不受外力作用的斷、合狀態畫出;6.各電器元件的動作順序通常按從左到右、從上到下的規律排列，既可水平布置也可豎直布置；7.原理圖中，有直接電連接的交又導線，要用黑圓點標注在連接點上。第二章電氣原理圖第二章電氣原理圖原理圖

電氣布置安裝圖主要用來表明電氣設備上所有電機、電器的實際位置，為機械電氣在控制設備的制造、安裝、維護、維修提供必要的資料。布置圖根據設備的復雜程度或集中繪制在一張圖上或將控制柜與操作臺的電氣元件布置圖分別繪制。第二章電氣原理圖二、布置圖內部元件布置圖面板元件布置圖（一）布置圖設計的原則

1.必須遵循相關國家標準設計和繪制電器元件布置圖。

2.相同類型的電器元件布置時，應把體積較大和較重的安裝在控制柜或面板的下方。3.發熱的元器件應該安裝在控制柜或面板的上方或后方，但熱繼電器一般安裝在接觸器的下面，以方便與電機和接觸器的連接。4.需要經常維護、整定和檢修的電器元件、操作開關、監視儀器儀表，其安裝位置應高低適宜，以便工作人員操作。5.強電、弱電應該分開走線，注意屏蔽層的連接，防止干擾的竄入。6.電器元器件的布置應考慮安裝間隙，并盡可能做到整齊、美觀。第二章電氣原理圖

電氣安裝接線圖是為進行裝置、設備或成套裝置的布線提供各個安裝接線圖項目之間電氣連接提供詳細信息，包括連接關系，線纜種類和敷設線路。按照電氣元件的實際位置和實際接線繪制，繪制應根據電氣元件布置最合理、連接導線最經濟等原則來安排。第二章電氣原理圖三、接線圖接線圖（一）接線圖遵循的原則1.必須遵循相關國家標準繪制電氣安裝接線圖。2.各電器元器件的位置、文字符號必須和電氣