AC交流电动机工作原理

1、接线盒接线盒转轴转轴机座机座端盖端盖转子转子机壳机壳风扇风扇罩壳罩壳定子铁芯及绕组定子铁芯及绕组鼠笼转子鼠笼转子(1) 鼠笼式转子鼠笼式转子 转子铁芯槽内放铜条，转子铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体。端部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。或铸铝形成转子绕组。(2) 绕线式转子绕线式转子结构简单、价格低廉、工作可靠；结构简单、价格低廉、工作可靠； 不能人为改变电动机的机械特性。不能人为改变电动机的机械特性。结构复杂、价格较贵、维护工作量大；结构复杂、价格较贵、维护工作量大； 可人为改变电动机的机械特性。可人为改变电动机的机械特性。 120sin120sinsinmCmBmAtIitIit

2、Ii BiAXBYCZAiCiA AC CB BCiAiBimIito i 0 首首端流入，尾端流出。端流入，尾端流出。 i TT =T2n T T 2达到新的平衡达到新的平衡T2nU Tm U UTst 22022212stXRURKT 2021m2XUKT 202mXRs 0nNUT2nTOR2 Tst n maxT2T2021m2XUKT 22022212stXRURKT 202mXRs stTTOn0n 不同场合应选用不不同场合应选用不同的电机。如金属切同的电机。如金属切削，选硬特性电机；削，选硬特性电机；重载起动则选软特性重载起动则选软特性电机。电机。问题：问题：。 NstNstTT

3、II)2 . 21 ()75(ZUIll3 三三角角形形联联结结时时：31Y llII31ZYlIZlU+U1U2V1V2W1W2 lIlU+ZU1U2V1V2W1W2星星 形形 联联 接接 时：时：ZUIll3YL1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1动触点动触点Y动触点动触点静触点静触点L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1UP+ZlU+U1U2V1V2W1W2 L1L3L2FUU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2Ul+U1V1V2W1W2lUU31P 仅仅适用于正常运行为三角形联结的电适

4、用于正常运行为三角形联结的电机。机。)(2StUT Y 起动起动 ststTIY 换接起动适合于空载或轻载起动的场合换接起动适合于空载或轻载起动的场合SYtst31TT U2Ul+U1V1V2W1W2UP+lU+U1U2V1V2W1W2L1L3L2FUQQ2Q21222202220)(st2IIRXREI电刷电刷定子定子转子转子起动电阻起动电阻滑环滑环转轴转轴RRR maxTR2stTTOn0nR2 Tst 22022212stXRURKT R2 Tst M3a b cM3a b c pfsnsn106011 f=50HzM3 +变频调速方法变频调速方法恒转距调速（恒转距调速（f1f1N）变频

5、调速可实现无级平滑调速变频调速可实现无级平滑调速,调速性能优异。调速性能优异。P=2A1A2X1X2NNSSP=1A1A2X1X2SNA1X1A2X2iiA1X1A2X2ii采用变极调速方法的电动机称作双速电机，转速跳跃变化。采用变极调速方法的电动机称作双速电机，转速跳跃变化。Tn0no22RR2R2R( 变转差率调速是绕线式电动机特有的一种调变转差率调速是绕线式电动机特有的一种调速方法。其优点是调速平滑、设备简单投资少，速方法。其优点是调速平滑、设备简单投资少，缺点是能耗较大。这种调速方式广泛应用于各种缺点是能耗较大。这种调速方式广泛应用于各种提升、起重设备中。提升、起重设备中。nnTLTL

6、s sTs2R2Ro制动方法制动方法机械制动机械制动电气制动电气制动能耗能耗制动制动反反接接制动制动发发电反馈制动电反馈制动 在在断开电源的断开电源的同时同时，给电动机，给电动机通直通直流电流，流电流，形形成固成固定磁场旋转定磁场旋转的转的转子产生了与子产生了与转子转子旋转方向旋转方向相相反的反的转距，使转转距，使转子迅子迅速停动。速停动。nF转子转子T n0=0+-运转运转制动制动RP380V 运转运转nFT n0380V 当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速当电动机转子的转速大于旋转磁场的转速时，旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变时，旋转磁场产生的电磁转距作用方向发生变化，由驱动转距变为

7、制动转距。电动机进入制化，由驱动转距变为制动转距。电动机进入制动状态，同时将外力作用于转子的能量转换成动状态，同时将外力作用于转子的能量转换成电能回送给电网。电能回送给电网。nF转子转子T n0n n0 磁极数磁极数( 极对数极对数 p = 2 )例如：例如： Y 132 M4 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。机座长度代号机座长度代号机座中心高（机座中心高（mm）三相异步电动机三相异步电动机教材教材表表P224中中列出了各种电动机的系列代号。列出了各种电动机的系列代号。表表7.8.1异异步电动机产品名称步电动机产品名称代号代号 YRYBYDYQ接线盒

8、接线盒。通常。通常联结联结电机容量电机容量Y3kW 联联结结电电机机容容量量 kW4U2U1W2V1V2W1U1U2W2U2V2V1W1U1W1V1W2V2例如：例如：380/220V、Y/ 是指线电压为是指线电压为 380V 时时 采用采用 Y联结联结；线电压为；线电压为 220V 时采用时采用 联结联结。 表示星形表示星形联结联结下电机的线电流为下电机的线电流为 6.73A；三角形；三角形联结联结下线电下线电流为流为 11.64A。两种接法下相电流均为。两种接法下相电流均为 6.73A。12PP cos3NN1IUP 鼠笼电机鼠笼电机 =7293电动机在额定运行时定子绕组的电动机在额定运行

9、时定子绕组的额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率械功率 P2，它不等于从电源吸取的电功率，它不等于从电源吸取的电功率 P1。PN 三三相异步电动机的功率因数较低，在额定负相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为载时约为 0.7 0.9。空载时功率因数很低，。空载时功率因数很低，只只有有 0.2 0.3。额定负载时，功率因数最高。额定负载时，功率因数最高。 P2cos O 0N0Nnnns 额额定定转转差差率率 指指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分为七级。分为七级。绝缘等级绝缘等级YAEBFHC极限温

10、度极限温度CC90 105 120 130 155 180 180电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。 功率选得过大不经济，功率选得过小电动机功率选得过大不经济，功率选得过小电动机容易因过载而损坏。容易因过载而损坏。1. 对于连续运行的电动机，所选功率应等于或略对于连续运行的电动机，所选功率应等于或略大于生产机械的功率。大于生产机械的功率。2. 对于短时工作的电动机，允许在运行中有短暂对于短时工作的电动机，允许在运行中有短暂的过载，故所选功率可等于或略小于生产机械的过载，故所选功率可等于或略小于生产机械的功率。的功率。 一般应用场合应尽可能选用鼠笼式

11、电动机。一般应用场合应尽可能选用鼠笼式电动机。只有在需要调速、不能采用鼠笼式电动机的场只有在需要调速、不能采用鼠笼式电动机的场合才选用绕线式电动机。合才选用绕线式电动机。 根据工作环境的条件选择不同的结构型式，根据工作环境的条件选择不同的结构型式，如开启式、防护式、封闭式电动机。如开启式、防护式、封闭式电动机。 根据电动机的类型、功率以及使用地点的电根据电动机的类型、功率以及使用地点的电源电压来决定。源电压来决定。 Y系列鼠笼电动机的额定电压只有系列鼠笼电动机的额定电压只有380V一个一个等级。大功率电动机才采用等级。大功率电动机才采用3000V和和6000V。自学自学定子定子定子定子绕组绕组

12、转子转子AA NS转子一般用鼠笼式转子一般用鼠笼式 定定子绕组产生的脉动磁场子绕组产生的脉动磁场 ，分解为，分解为两个大小相两个大小相等，转向相反，转速相同的旋等，转向相反，转速相同的旋转转磁场。磁场。即：即：- m= + -=m21 t O脉动磁场脉动磁场的的等效等效 + - - - + + - + - 结论：结论：定定子绕组产生的脉动磁场子绕组产生的脉动磁场 ，可，可用用两个两个 大小相等，转向相反，转速相同的旋转大小相等，转向相反，转速相同的旋转 磁场的合磁场的合成来等成来等效代替。效代替。121 ss合成转矩合成转矩s02 s22 s01 s21 s1T起动转矩为零起动转矩为零2T正正

13、转转转转反反021 nnABBA iBiAA AB BB BA AtIi sinAmA )90sin(BmB tIi iBiAmIit OA AB BB BA AA AB BB BA A 45t o0 t 90t A AB BB BA A动画动画450900旋转磁场旋转磁场iBiAmIit O旋转磁场旋转磁场 将开关将开关S合在位置合在位置1，电容，电容C与与B绕组串联，电流绕组串联，电流 iB较较iA超前近超前近90 ；当；当将将S切换到位置切换到位置2，电容，电容C与与A绕组串联，电流绕组串联，电流iA 较较iB 超超前近前近90 。这样就改变了旋转磁。这样就改变了旋转磁场的转向，从而实现电动机的场的转向，从而实现电动机的反转。反转。ABBiAiBA 12i 1 2定子绕组定子绕组鼠笼式转子鼠笼式转子短路环短路环极掌极掌(极靴极靴) 当电流当电流i 流过定子绕组时，产生了一部分磁流过定子绕组时，产生了一部分磁通通 1 ，同时产生的另一部分磁通与短路环作用，同时产生的另一部分磁通与短路环作用生成了磁通生成了磁通 2 。由于短路环中感应电流的阻碍。由于短路环中感应电流的阻碍作用，使得作用，使得 2在相位上滞后在相位上滞后 1 ，从而在电动机，从而在电动机定子