交流异步笼型电动机原理

交流异步笼型电动机原理第一页，共22页。三个重要定则左手定则（电动机定则） 确定通电导体在磁场中的运动方向。 左手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。

把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心（手心对准N极，手背对准S极，四指指向电流方向

则拇指的方向就是导体受力方向。

第二页，共22页。三个重要定则右手定则（发电机定则）

确定在磁场中切割磁力线运动的导体内产生感应电流的方向。 右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁力线垂直进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。

第三页，共22页。三个重要定则右手螺旋定则（安培定则）

确定通电直导线产生的环绕磁力线方向。 用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向。

第四页，共22页。三相异步电动机的结构鼠笼式三相异步电机第五页，共22页。鼠笼式三相异步电动机机构图转子定子第六页，共22页。定子主要用来产生旋转磁场,是电机的静止部分由定子铁心、定子绕组等组成。

定子铁心采用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，硅钢片间彼此绝缘。铁心内圆周上分布有若干均匀的平行槽，用来嵌放定子绕组。定子绕组应用绝缘铜线或铝线绕制而成。三相绕组对称地嵌放在定子槽内。三相异步电动机定子绕组的三个首端U1、V1、W1和三个末U2、V2、W2，都从机座上的接线盒中引出。图（a）为定子绕组的星形接法Y；图（b）为定子绕组的三角形接法△。（a）定子铁心（b）定子冲片定子铁心及冲片示意图

定子绕组的联结第七页，共22页。定子实物图第八页，共22页。定子绕组△接法第九页，共22页。转子是电动机的旋转部分，包括转子铁心、转子绕组等部件。转子铁心也用0.5mm的硅钢片叠压而成。其外圆均匀分布的槽是用来放置转子绕组的。转子硅钢片

转子绕组三相异步电动机的转子绕组分为鼠笼式和绕线式两种。1.鼠笼式转子是由安放在转子铁心槽内的裸导体和两端的短路环连接而成的。转子绕组就像一个鼠笼形状故称其为鼠笼式转子。

鼠笼式转子绕组鼠笼式转子第十页，共22页。铸铝鼠笼式转子实物图第十一页，共22页。三相异步电动机的工作原理

结论：旋转磁场可拖动笼形转子转动。第十二页，共22页。旋转磁场的产生

旋转磁场：一种极性和大小不变且以一定转速旋转的磁场。根据理论分析和实践证明，在对称三相绕组中流过对称三相电流时会产生一种旋转磁场。

对称三相绕组： A-X、B-Y、C-Z三个线圈空间位置彼此互隔120°分布在定子铁 心内圆的圆周上。

对称三相电流： 对称三相绕组接上对称三相电源。第十三页，共22页。定子对称三相绕组第十四页，共22页。定子对称三相电流三相电流iA、iB和iC的波形如图ωt=0°、ωt=120°、ωt=240°、ωt=360°第十五页，共22页。规定：

电流为正值时，从每相线圈的首端（A、B、C）流出，由线圈末端（X、Y、Z）流入；电流为负值时，从每相的末端流出，由首端流入；

符号表示电流流出，

标示电流流入。21第十六页，共22页。AXBYCZωt=0°时：iA=0；IB为负值；iC为正值；ωt=0°NS旋转磁场是如何产生的？第十七页，共22页。二极旋转磁场的特点以ω角速度匀速旋转的磁场旋转磁场的方向与三相电源的相序有关。 当三相电源的相序为Ａ-B-C时，旋转磁场按顺时针方向旋转，电机正转。当三相电源的相序改变为A-C-B时，旋转磁场则按逆时针方向旋转，电机反转。

旋转磁场的变化频率与三相电源的变化频率一致。

二极旋转磁场转速为50×60=3000r／min。

第十八页，共22页。旋转磁场的极对数及转速 上面讨论的旋转磁场只有两个极，即只有一对Ｎ、S极，故称为一对极。用（p=1）表示。如果电动机的磁场不只两个极，则为多极旋转磁场，如四极旋转磁场有两对Ｎ、Ｓ极，称为二对极，用p=2表示。同理，六极旋转磁场具有３对N、S极，称为３对极，用p=3表示。 旋转磁场对极数增加时，电动机的同步转速将会按比例减少。可以证明p对极旋转磁场转速（同步转速）的一般公式为第十九页，共22页。三相异步电动机的转动原理及转差率三相异步电动机的转动原理 当电动机的定子绕组通以三相交流电时，便在气隙中产生速度为n1的旋转磁场。 转子上的导条（或转子绕组）就会被旋转磁场的磁力线切割，根据电磁感应定律，转子导条内就会产生感应电动势，又由于转子电路为闭合电路，在感应电动势的作用下，转子导条内就会产生了感应电流（根据右手定则可以判定感应电流的方向）。 由于载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，因此，可以用左手定则确定转子导体所受电磁力的方向。 这些电磁力对转轴形成一电磁转矩，其作用方向同旋转磁场的旋转方向一致。这样，转子便以一定的速度沿旋转磁场的旋转方向转动起来。定子旋转磁场转子感应电流载流转子电磁转矩

第二十页，共22页。三相异步电动机的转动原理示意图NSn1FFn2

转子转速n2与旋转磁场n1同向，转子