电工第7章 交流电动机

7.1

三相异步电动机的构造第7章交流电动机7.2

三相异步电动机的转动原理7.3

三相异步电动机的电路分析7.4

三相异步电动机转矩与机械特性7.5

三相异步电动机的起动7.6

三相异步电动机的调速7.7

三相异步电动机的制动7.8

三相异步电动机铭牌数据7.9

三相异步电动机的选择7.10

单相异步电动机1.了解三相交流异步电动机的基本构造和转动原理。本章要求：2.理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握起动和反转的基本方法,了解调速和制动的方法。3.理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。第7章交流电动机电动机的分类：

授课内容：鼠笼式异步交流电动机

基本结构、工作原理、机械特性、控制方法

电动机交流电动机直流电动机三相电动机单相电动机同步电动机异步电动机他励、并励电动机串励、复励电动机第7章交流电动机1.

三相异步电动机的结构鼠笼式三相异步电动机绕线式定子转子定子铁芯机座定子绕组转子铁芯转轴转子绕组风罩风叶转子定子端盖7.1三相异步电动机的构造三相笼型异步电动机的组成部件图1.定子铁心：由内周有槽的硅钢片叠成。A----XB----YC----Z三相绕组机座：铸钢或铸铁7.1三相异步电动机的构造

定子:通入三相电流，产生旋转磁场。

转子:在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。2.转子鼠笼转子铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。(1)

鼠笼式转子

铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体。或铸铝形成转子绕组。(2)

绕线式转子

同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。鼠笼式绕线式鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：鼠笼式：

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。绕线式：结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。问题与讨论鼠笼型电动机的定子各部分结构和作用如何？鼠笼型异步机转子各部分的结构和作用是什么？定子铁芯是由0.5mm厚的硅钢片叠压制成，在其内圆冲有分布的槽。定子铁芯的作用：一是槽内可用来嵌放定子绕组；二是定子铁芯构成电动机磁路的一部分。定子绕组是由铜导线绕制而成。构成电动机电路的一部分。机座是电动机的支架，一般用铸铁或铸钢制成。转子铁芯冲片铸铝笼形转子笼形转子绕组转子铁芯是也是由0.5mm厚的硅钢片叠压制成，在其外圆冲有分布的槽。转子铁芯可嵌放转子绕组，构成电机磁路的另一部分。转子绕组大部分是浇铸铝笼型，大功率也有铜条制成的笼型转子导体，构成电机电路的一部分。由转轴输出机械能。7.2

三相异步电动机的转动原理电动机定子绕组接通电源之后,电动机转子为什么能转动？电动机的三相绕组如何连接?电动机有哪些技术参数?如何选择电动机？电动机的转速由什么决定?如何调整电动机的转速?电动机有哪些特性?通常采用哪些方法启动?电动机的转向与什么有关?如何改变电动机的转向?7.2.1旋转磁场

定子三相绕组通入三相交流电(星形联接)AXBYCZ1.旋转磁场的产生oo规定

i:“+”首端流入，尾端流出。

i:“–”尾端流入，首端流出。AYCBZX(•)电流出()电流入tAXYCBZAXYCBZAXYCBZ

三相电流合成磁

场的分布情况合成磁场方向向下合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°600oAAXZBCYAAXZBCY分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场

即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°取决于三相电流的相序2.旋转磁场的旋转方向结论：任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。任意调换两根电源进线(电路如图，注意通入的电流与前有何不同)AXCZBY0to3.旋转磁场的极对数P

当三相定子绕组按图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，即：AXBYCZAXYCBZot极对数旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'0

若定子每相绕组由两个线圈串联

，绕组的始端之间互差60°，将形成两对磁极的旋转磁场。4.旋转磁场的转速工频：

旋转磁场的转速取决于磁场的极对数p=1时0toAXYCBZAXYCBZAXYCBZp=2时0问题与讨论旋转磁场的极对数和同步转速n0之间有什么关系？AXYCBZAiBiAiCYZCBX此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数p=1。极对数p=1时：

将每相绕组分成两段，按上图放入定子槽内。形成的磁场则是两对磁极。XiBiAiCAA'XCX'BC'YZ'ZB'Y'此时同步转速旋转磁场转速n0与极对数p的关系极对数每个电流周期磁场转过的空间角度同步转速旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。可见:7.2.2电动机的转动原理1.转动原理AXYCBZ定子三相绕组通入三相交流电方向:顺时针

切割转子导体右手定则感应电动势E20旋转磁场感应电流I2旋转磁场左手定则电磁力FF电磁转矩MnF7.2.3转差率

旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率。

由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，但转子转速n不可能达到与旋转磁场的转速相等，即异步电动机如果:不能生成感应电动势和转子电流

转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切割转子导体转子不是载流导体则不能受力转动，无转矩因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。电动机的转速n能等于同步转速n0吗？异步！异步电动机运行中:转子转速亦可由转差率求得转差率s例1：一台三相异步电动机，其额定转速

n=975r/min，电源频率f1=50Hz。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：n0=1000r/min,即p=3额定转差率为电动机起动瞬间:（转差率最大）（转差率最小）转子最大转速:7.3

三相异步电动机的电路分析

三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。变压器：变化eU1E1=4.44fN1m

E2=4.44fN2mE1、E2频率相同，都等于电源频率。异步电动机每相电路i1u1e1e

1e2e

2i2+－++++－－－－f1f2定子绕组相当于变压器原边，转子绕组相当于变压器副边。变压器是静止的电机，电动机是旋转的电机，故它们又有所区别。7.3.1定子电路1.旋转磁场的磁通异步电动机：旋转磁场切割导体e，忽略定子绕组的阻抗压降时U1

E1=4.44k1

f1N1m

每极磁通旋转磁场与定子导体间的相对速度为n0，所以2.定子感应电动势E1的频率f1感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关f1=电源频率f定子绕组分布系数k

1

<17.3.2转子电路1.转子感应电动势E2的频率f2∵定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，而转子导体与旋转磁场间的相对速度随转子的转速不同而变化;定子感应电势频率f1转子感应电势频率f2

转子感应电动势频率f2旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度不同2.转子感应电动势E2E2=4.44k2f2N2m=4.44k2sf1N2

m当转速n=0(s=1)时，f2最高(=f1)，且E2最大，有E20=4.44

k2

f1N2m=C2U1

转子静止时的感应电势即E2=

sE20

转子转动时的感应电势3.转子感抗X2当转速n=0(s=1)时，f2最高，且X2最大，有X20=2

f1L2即X2=

sX20

转子绕组分布系数

k

2

<14.转子电流I25.转子电路的功率因数cos2转子绕组的感应电流转子绕组的感应电流转子电路的功率因数

结论：转子转动时，转子电路中的各量均与转差率

s有关，即与转速n有关。I2cos2s1I2,O7.4三相异步电动机转矩与机械特性7.4.1转矩公式

转子中各载流导体在旋转磁场的作用下,受到电磁力所形成的转矩之总和。常数，与电机结构有关旋转磁场每极磁通转子电流转子电路的功率因数由此得电磁转矩公式:由前面分析知：由公式可知：电磁转矩公式1.M与定子每相绕组电压成正比。U1M2.当电源电压U1一定时，M是

s的函数。3.R2

的大小对

M有影响。绕线式异步电动机可外接电阻来改变转子电阻R2

，从而改变转矩。7.4.2机械特性曲线OMS根据转矩公式得特性曲线：OM1电动机在额定负载时的转矩。1.额定转矩MN三个重要转矩OM额定转矩(N•m)

如某普通机床的主轴电机(Y132M-4型)的额定功率为7.5kW,额定转速为1440r/min,则额定转矩为2.最大转矩Mmax

转子轴上机械负载转矩M2不能大于Mmax

，否则将造成堵转(停车)。电机带动最大负载的能力。令：求得临界转差率OMMmax将slj代入转矩公式，可得当U1

一定时，Mmax为定值过载系数(能力)一般三相异步电动机的过载系数为工作时必须使M2

<Mmax

，否则电机将停转。电机严重过热而烧坏。(2)slj与R2有关，R2sljn。绕线式电机改变转子附加电阻R´2可实现调速。3.起动转矩Mst电动机起动时的转矩。起动时:

n=0，s=1，则(2)Mst与R2有关，适当使

R2Mst。对绕线式电机，改变转子附加电阻

R´2,可使Mst＝Mmax

。Mst体现了电动机带载起动的能力。

若

Mst>M2电机能起动，否则不能起动。OMMst起动能力4.电动机的运行分析

电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这种能力称为自适应负载能力。

自适应负载能力是电动机区别于其它动力机械的重要特点（如：柴油机当负载增加时，必须由操作者加大油门，才能带动新的负载）。此过程中，n、sE2&I2

I1电源提供的功率自动增加。M2sM2>MM=M2nM

M´2达到新的平衡M2常用特性段MO5.U1和R2变化对机械特性的影响(1)

U1变化对机械特性的影响UMmaxMstM2MO(2)R2变化对机械特性的影响MOR2Mstn(2)R2变化对机械特性的影响R2硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。软特性：负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，起动特性好。

不同场合应选用不同的电机。如金属切削，选硬特性电机；重载起动则选软特性电机。nMstMO

硬特性（R2小）软特性（R2大）7.5

三相异步电动机的起动7.5.1起动性能

起动问题：起动电流大，起动转矩小。一般中小型鼠笼式电机的起动电流为额定电流的5～7倍；电动机的起动转矩为额定转矩的(1.0～2.2)倍

大电流使电网电压降低，影响邻近负载的工作。

频繁起动时造成热量积累，使电机过热；后果：原因：起动：

n=0，s=1，接通电源，电动机转速由0上升到额定转速的过程。一般为1-3秒。起动时，n=0，转子导体切割磁力线速度很大，转子感应电势转子电流定子电流

为什么？7.5.2起动方法(1)直接起动十千瓦以下的异步电动机一般都采用直接起动。(2)降压起动自耦降压起动星形--三角形(Y－)

换接起动（适用于鼠笼式电动机）(3)转子串电阻起动（适用于绕线式电动机）以下介绍降压起动和转子串电阻起动。1.降压起动(1)Y－换接起动

降压起动时的电流为直接起动时的+－

起动U1U2V1V1W1W2+－正常运行U1U2V1V2W1W2设电机每相阻抗为Y－起动器接线简图L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1△动触点Y动触点静触点Y－起动器接线简图Y起动L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1

起动UPU1+＿Ul+＿U2V1V2W1W2Y－起动器接线简图

工作L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U1U2正常运行Ul+＿U1V1V2W1W2(a)仅适用于正常运行为三角形联结的电机。

(b)Y－起动Y－换接起动适合于空载或轻载起动的场合Y-换接起动应注意的问题正常运行UlU1W2V2W1+＿U2V1UP

起动+＿Ul+＿U1W2V2W1U2V1(2)自耦降压起动L1L3L2FUQQ2下合：接入自耦变压器，降压起动。Q2上合：切除自耦变压器，全压工作。合刀闸开关QQ2

自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时联成Y形不能采用Y－起动的鼠笼式异步电动机。

电动机采用自耦变压器降压起动，设起动时加到电动机上的电压为额定电压的64%，求这时的线路起动电流Ist´´和电动机的起动转矩Mst´。例2:解：设电动机的起动电压为U

，电动机的起动电流为Ist(变压器二次侧的电流)

依据变压器的一次、二次侧电压电流关系，可求得线路起动电流Ist´´(变压器一次侧的电流)

。结论:

采用自耦降压法起动时，若加到电动机上的电压与额定电压之比为

x，则线路起动电流Ist"

为电动机的起动转距Mst´为RRR滑环电刷定子绕组转子绕组起动时将适当的R串入转子电路中，起动后将R短路。起动电阻

2.绕线式电动机转子电路串电阻起动•

若R2选得适当，转子电路串电阻起动既可以降低起动电流，又可以增加起动转矩。常用于要求起动转矩较大的生产机械上。R2­ÞMst

­MO转子电路串电阻起动的特点

方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。电动机正转电动机反转三相异步电动机的正、反转电源~ABCM3~ABC电源~M3~

因为三相异步电动机的转动方向是由旋转磁场的方向决定的，而旋转磁场的转向取决于定子绕组中通入三相电流的相序。因此，要改变三相异步电动机的转动方向非常容易，只要将电动机三相供电电源中的任意两相对调，这时接到电动机定子绕组的电流相序被改变，旋转磁场的方向也被改变，电动机就实现了反转。1)解:

一台Y225M-4型的三相异步电动机，定子绕组△形联结，其额定数据为：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN

=380V，N=92.3%，cosN=0.88，Ist/IN=7.0,Mst/MN=1.9，Mmax/MN=2.2。求：

1)额定电流IN;2)额定转差率sN;3)额定转矩

MN、最大转矩Mmax、和起动转矩Mst

。例3:

2）由nN=1480r/min，可知p=2（四极电动机）3）解：

在上例中如果负载转矩为510.2N•m,试问：(1)在U=UN和U´=0.9UN两种情况下电动机能否起动？(2)采用Y-

换接起动时，求起动电流和起动转矩；当负载转矩分别为额定转矩的80%和50%时，电动机能否起动？(1)在U=UN时

Mst=551.8N•m>510.2N.m不能起动(2)Ist=7IN=784.2=589.4A

在U´=0.9UN时能起动例4:在80%额定负载时不能起动在50%额定负载时可以起动(3)1.改变极对数p

有级调速。由上式可看出，异步电动机调速的方法有三种：三相异步电动机的转速公式：2.改变转差率s

无级调速。3.改变电源频率f1（变频调速）

无级调速。7.6三相异步电动机的调速7.6.1变频调速(无级调速)f=50Hz逆变器M3~整流器f1、U1可调+–~频率调节范围：0.5~几百赫兹7.6三相异步电动机的调速

变频调速方法可实现无级平滑调速,调速性能优异，因而正获得越来越广泛的应用。7.6.2变极调速

(有级调速)A1X1A2X2iiP=2··A1A2X1X2··NNSS7.6三相异步电动机的调速P=1A1··A2X1X2SNA1X1A2X2ii

采用变极调速方法的电动机称作双速电机，由于调速时其转速呈跳跃性变化，因而只用在对调速性能要求不高的场合，如铣床、镗床、磨床等机床上。Mo7.6.3变转差率调速

(无级调速)

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，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。nn'••MLMLs

´s••Mso转差率和转子电阻之间的关系：将电磁转矩公式右边的分子、分母同除以,得通常U和X为定值，比值R2/S不变时，M不变，即转子电阻和转差率成正比：给转子绕组串联适当的电阻，即可改变转差率，进而改变电动机转速。7.7三相异步电动机的制动制动方法机械制动电气制动能耗制动反接制动发电反馈制动

电动机断电后由于机械惯性总要经过一段时间才能停下来。为了提高生产效率及安全，采用一定的方法让高速运转的电动机迅速停转，就是所谓的制动。加机械抱闸何谓制动？为什么要制动

？如何制动？1.能耗制动n0=0R＋－M~3NSnF＋

当电动机三相定子绕组与交流电源断开后，把直流电通入两相绕组，产生固定不动的磁场n0。电动机由于惯性仍在运转。直流电流形成的固定磁场与旋转的转子作用，转子导体切割固定磁场感应电流，产生了与转子旋转方向相反的转矩（制动转矩），载流导体受到与转子惯性方向相反的电磁力使电机迅速停转。

能耗制动常用于生产机械中的各种机床制动。2.反接制动n0NSnF＋把与电源相连接的三根火线任意两根的位置对调，使旋转磁场反向旋转，产生制动转矩。电动机由于惯性仍在运转。转子导体切割反向旋转磁场感应电流，载流导体受到与转子惯性方向相反的电磁力使电机迅速停转。

反接制动适用于中型车床和铣床的主轴制动。ABM~3C

反接制动时，定子旋转磁场与转子的相对转速很大。即切割磁力线的速度很大，造成，引起，为限制电流，在制动时要在定子或转子中串电阻。注意：当电动机转速接近为零时，要及时断开电源防止电动机反转。3.再生发电制动（发电反馈制动）n0=0NSnF＋

起重机快速下放重物，使重物拖动转子出现n＞n0情况时，电动机处于发电状态，此时在转子导体中感应电流，感应电流的方向与原电流方向相反，因此产生的电磁转矩方向也相反，这种制动称为再生发电制动。

电动机转速超过旋转磁场的转速时，电磁转矩的方向与转子的运动方向相反，从而限制转子的转速，起到了制动作用。因为当转子转速大于旋转磁场的转速时，有电能从电动机的定子返回给电源，实际上这时电动机已经转入发电机运行，所以这种制动称为发电反馈制动。7.8

三相异步电动机铭牌数据1.型号

磁极数(极对数p=2)例如：Y132M－4

用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。机座长度代号机座中心高（mm）三相异步电动机2.接法接线盒定子三相绕组的联接方法。通常V1W2U1W1U2V2U2U1W2V1V2W1U1V1W1W2U2V2W2U2V2V1W1U1Y联结W1U1V1W2U2V2联结如何将电动机的六个端子连接成Y或

？异步电动机产品名称代号产品名称异步电动机绕线式异步电动机防爆型异步电动机高起动转矩异步电动机新代号汉字意义老代号Y异异绕异爆异起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQO3.电压例如：380/220V、Y/是指线电压为380V时采用Y联结；线电压为220V时采用

联结。说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或低于额定值的5%。因为在电动机满载或接近满载情况下运行时，电压过高或过低都会使电动机的电流大于额定值,从而使电动机过热。电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。

三相异步电动机的额定电压有380V，3000V及6000V等多种。4.电流例如：Y/6.73/11.64A

表示星形联结下电机的线电流为6.73A；三角形联结下线电流为11.64A。两种接法下相电流均为6.73A。

5.功率与效率

鼠笼电机

=72~93％电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率P2，它不等于从电源吸取的电功率P1。注意：实用中应选择容量合适的电机，防止出现“大马拉小车”的现象。6.功率因数MN

三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为0.7～0.9。空载时功率因数很低，只有

0.2～0.3。额定负载时，功率因数最高。

P2cosO如：n

N=1440转/分

sN=0.048.绝缘等级

指电机绝缘材料能够承受的极限温度等级，分为A、E、B、F、H五级，A级最低(105ºC)，H级最高(180ºC),E级120ºC，B级130ºC，F级155ºC。7.额定转速电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机型号Y132M-4功率7.5KW频率50Hz电压380V

电流15.4A

接法Δ转速1440r/min绝缘等级B工作方式连续标准编号年月编号××电机厂Y表示异步机，132（mm）表示机座中心高度；M代表中机座（L长机座、S短机座）。额定功率指的是电动机输出的机械功率。额定电压、电流均指电动机额定运行情况下的定子线电压、线电流的数值。额定转速指的是电动机转子的转速n。绝缘等级为B级，能够承受的极限温度为130ºC。铭牌上数据代表什么意义？定子绕组接成Δ7.9.1功率的选择

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。1.

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。2.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功率。7.9三相异步电动机的选择

合理选择电动机关系到生产机械的安全运行和投资效益。可根据生产机械所需功率选择电动机的容量，根据工作环境选择电动机的结构形式，根据生产机械对调速、起动的要求选择电动机的类型，根据生产机械的转速选择电动机的转速。7.9.2种类和型式的选择1.种类的选择

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合才选用绕线式电动机。2.结构型式的选择

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。7.9.3电压和转速的选择

根据电动机的类型、功率以及使用地点的电源电压来决定。

Y系列鼠笼电动机的额定电压只有380V一个等级。大功率电动机才采用3000V和6000V。查产品目录，拟选Y-82-4型40kW的异步电动机，转速与生产机械的相同，可以直接传动。例5：一台离心泵，流量为280m3/h，扬程为39m，转速为1450转/分,水泵效率为0.8，电动机与水泵用联轴器连接,传动效率为0.95。试选择电动机的容量。

单相异步电动机主要应用于电动工具、洗衣机、电冰箱、空调、电风扇等小功率电器中。单相异步电动机的定子中放置单相绕组,转子一般用鼠笼式。定子绕组中通入单相交流电后,形成脉动磁场，若不采取措施，将无法获得所需的起动转矩。定子定子绕组转子AA'NS7.10.1

单相异步电动机的工作原理7.10单相异步电动机

定子绕组产生的脉动磁场，可用正、反两个旋转磁场合成来等效。即

+

-m=

+

-=tO脉动磁场的分解④⑥⑧⑧③⑦⑦⑨⑨⑥⑤②①

+-①

+

-

②③④⑤0ωt=0Φ+Φ-正反向旋转磁场的合成转矩特性合成转矩(正向)起动转矩为零(反向)正转转反....F鼠笼式转子导条及电流

当定子绕组产生的合成磁场增加时，根据右手螺旋定则和左手定则，可知转子导条左、右受力大小相等方向相反，所以没有起动转矩。AA'如何让单相异步电动机转动起来？

为了获得所需的起动转矩，单相异步电动机的定子进行了特殊设计。常用的单相异步电动机有电容分相式异步电动机和罩极式异步电动机。他们都采用鼠笼式转子，但定子结构不同。7.10.2电容分相式异步电动机

电容分相式异步电动机的定子中放置有两个绕组，一个是工作绕组A–A'，另一个是起动绕组B–B',两个绕组在空间相隔约90º。起动时，B–B'绕组经电容接电源，两个绕组的电流相位相差近90º，即可获得所需的旋转磁场。电容分相式异步电动机iAS••ABB'•••A~iB设两相电流为两相电流正弦波形如图所示。iBiAO起动绕组工作绕组ABB'A'ABB'A'ABB'A'两相旋转磁场动画45°90°iBiAO电容分相式异步电动机iAS••ABB'•••A~iB起动绕组工作绕组

电动机转子转动起来后(达到70％nN时)，利用离心力将开关S断开(S是离心开关)，使起动绕组B–B´断电S•••ABB'•••iAiBA12~实现正反转的电路

改变电容C

的串联位置，可使单相异步电动机反转。

将开关S合在位置1，电容C与B绕组串联，电流iB较iA超前近90；当将S切换到位置2，电容C与A绕组串联，电流iA

较iB

超前近90。这样就改变了旋转磁场的转向，从而实现电动机的反转。M~7.10.2罩极式单相异步电机~~i12定子绕组鼠笼式转子

短路环（铜环）极掌(极靴)

当电流i流过定子绕组时，产生脉振磁场。其中一部分磁通2穿过短路环，使短路环内产生感应电动势和感应电流。由于短路环中感应电流阻碍磁通的变化，致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差（2在相位上滞后1）

，从而在电动机定子极掌上形成一个向短路环方向移动的磁场（旋转磁场），使转子获得所需的起动转矩，使转子转起来。

罩极式单相异步电动机起动转矩较小，转向不能改变，常用于电风扇、吹风机中；电容分相式单相异步电动机的起动转矩大，转向可改变，故常用于洗衣机等电器中。

三相异步电动机在运行过程中，若其中一相与电源断开，就成为单相电动机运行。

此时电动机仍将继续转动。若此时还带动额定负载，三相供电变为单相供电，电流将变大，导致电机过热。则势必超过额定电流，时间一长，会使电动机烧坏。这种情况往往不易察觉，在使用电动机时要特别注意这种现象。如果三相异步电动机在起动前就断了一线，则不能起动，此时只能听到嗡嗡声，这时电流很大，时间长了，也会使电动机因过热而烧坏，必须赶快排除故障。7.10.3三相异步电动机的单相运行

解：电动机电磁转矩MU12，当电源电压降低时，电磁转矩减小，使转速下降，转差率增加，转子电流和定子电流都会增大，使得电磁转矩增大。稳定时电磁转矩等于机械负载转矩，但转速降低了，定、转子电流却增大了。过程如下：使M=Mfz。例6：

三相异步电动机在一定的负载转矩下运行时，如电源电压降低，电动机的转矩、电流及转速有无变化？电动机定子绕组接通电源之后,电动机转子为什么能转动？电动机的三相绕组如何连接?什么情况下结成Y（△）？电动机有哪些技术参数?如何选择电动机？电动机的转速由什么决定?如何调整电动机的转速?电动机有哪些特性?通常采用哪些方法启动?如何判断电动机能否启动？电动机的转向与什么有关?如何改变电动机的转向?检验学习结果复习所讲内容并作如下习题习题七：8，10，11，13，14作业常用控制电器1

常用低压电器1．开关电器HK系列瓷底胶盖刀开关图符号及外形图组合开关图符号及外形图组合开关内部解剖图

刀开关适用于不频繁接通和断开电路；组合开关适用于机床设备的电源引入开关。断路器（自动空气开关）简介断路器产品外形图UVW弹簧主触头搭钩电磁脱扣器欠电压脱扣器热脱扣器

DZ型低压断路器工作原理图

低压断路器的三副主触头串联在被保护的三相主电路中，由于搭钩钩住弹簧，使主触头保持闭合状态。当线路正常工作时，电磁脱扣器中线圈所产生的吸力不能将它的衔铁吸合。如果线路发生短路和产生较大过电流时，电磁脱扣器中线圈所产生的吸力增大，将衔铁吸合，并撞击杠杆，把搭钩顶上去，在弹簧的作用下切断主触头，实现了短路保护。如果线路上电压下降或失去电压时，欠电压脱扣器的吸力减小或失去吸力，衔铁被弹簧拉开，撞击杠杆，把搭钩顶开，切断主触头，实现了欠电压保护。如果线路电流增大时，热脱扣器中线圈所产生的热量增大，使双金属片弯曲变形撞击杠杆，把搭钩顶上去，在弹簧的作用下切断主触头，实现了过电流保护。

工作原理熔断器简介熔断器产品外形图熔断器简称保险丝，是最简单有效的短路保护装置。熔断器中的熔丝和熔片是用易熔合金制成的，当流过熔体的电流大于它的整定值时，熔体立刻熔断，切断电源，起到保护作用。①一般照明电路，熔体IN>IL；熔断器熔体选用的原则②单台电动机：熔体IN>（1.5～2.5）IL；③多台电动机：熔体IN≥（1.5～2.5）倍最大电机IN加其余电机的额定电流。图符号FU触头系统电磁系统交流接触器简介接触器结构组成及作用：交流接触器结构原理图铁芯、衔铁通电线圈三对主触头：控制主电路的通、断.两对辅助常开触头、两对辅助常闭触头：自锁和互锁交流接触器产品外形图

发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。热继电器简介热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路以保护电器的设备。热继电器产品图结构原理图和图符号工作原理：发热元件I常闭触头双金属片扣板发热元件常闭触头FRFR发热元件串接在主电路中；常闭触点串接在控制电路中线圈通电衔铁吸合（向下）连杆动作触头动作时间继电器简介结构原理图时间继电器产品外形图通电延时：当线圈通电时触头延时动作，线圈断电时使触头瞬时复位；断电延时：线圈断电时使触头延时复位，线圈通电时使触头瞬时动作。线圈衔铁调整螺钉延时打开触头延时闭合触头气室时间继电器是电路中控制动作时间的设备。它利用电磁原理来实现触头的延时接通和断开。时间继电器触头类型断电式常闭断电后延时闭合常开断电后延时断开通电式瞬时动作延时动作常闭触点常开触点常开通电后延时闭合常闭通电后延时断开控制按钮简介结构原理图及图符号控制按钮产品外形图控制按钮是一种结构简单，应用广泛的主令电器。控制按钮由按钮帽、复位弹簧桥式触点和外壳构成。动触点和上面的静触点组成常闭；和下面的静触点组成常开。按下按钮，常闭触点断开、常开触点闭合；松开按钮，在弹簧作用下各触点恢复原态。常开(动合)按钮电路符号SB常闭(动断)按钮SB电路符号复合按钮SB电路符号位置开关（行程开关）简介结构原理图及图符号位置开关产品外形图位置开关又称行程开关或限位开关，其作用是将机械位移转换成电信号，使电动机运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、反转、变速或循环。工作原理：当运动机构的挡铁压到位置开关的滚轮上时，转动杠杆连同转轴一起转动，凸轮撞动撞块使得常闭触点断开，常开触点闭合；挡铁移开后，复位弹簧使其复位。STST常用高压控制电器简介高压断路器产品外形图高压隔离开关产品外形图高压断路器是既能接通和断开高压线路的工作电流，又能自动切断短路电流的高压开关设备。

工作原理：

在同一高压电路中，高压隔离开关与高压断路器串联配合操作：接通电路时，必须先合上高压隔离开关，再合高压断路器；断开电路时，必须先断开高压断路器，切断工作电流后，再打开高压隔离开关。高压隔离开关是用来将高压电路中需停电的部分与带电部分可靠地分离开来，并留有间隙，以保证停电时检修人员的安全。主触头：检验学习结果组合开关用于三相异步电动机控制时，额定电流应如何选择？低压断路器有哪些保护功能？热继电器的作用？其常闭触点应串联接在电路的哪个部分？接触器主要有哪几个部分组成？各部分图符号如何表示？额定电流一般选择为电动机额定电流值的1.5～2.5倍。答案在书中找低压断路器具有短路保护、过载保护、断电保护及欠压保护等功能。热继电器在电路中起过载保护作用，其常闭触点应串联接在控制电路中，与接触器的线圈相串联。接触器主要有触头部分和电磁部分组成：辅助常开：辅助常闭：线圈KMKMKMKM主触头串接在主电路中；辅助触头与线圈接在控制电路中。电气控制电路1.

点动控制电路B'C'KMSB动作过程按下按钮（SB）→线圈

（KM）通电→主触头（KM）闭合→电机转动；

控制电路主电路M3~L1KMFUQSL2L3松开按钮（SB）→线圈

（K