电工学课件：第四章 电动机

第四章

电动机4.1

三相异步电动机的结构4.2

三相异步电动机的工作原理Ch4电动机4.4

三相异步电动机的铭牌4.5

三相异步电动机的使用授课内容：电动机的分类：三相异步交流电动机的基本结构、工作原理、使用电动机鼠笼型绕线型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鼠笼型三相异步电动机的外观鼠笼型三相异步电动机的结构4.1

三相异步电动机的结构定子铁芯及定子绕组定子端盖及轴承转轴转子转子铁芯及转子绕组接线盒机座绕线型三相异步电动机的结构1.定子部分：定子铁芯（1）定子铁芯（2）定子绕组：三个匝数相同，空间排列互差1200的绕组组成。U2U1W1W2V2V1由内周有槽的硅钢片叠成。定子绕组U1U2V1V2W1W2首端末端（3）定子绕组的接法接线盒V1W2U1W1U2V2U2U1W2V1V2W1U1V1W1W2U2V2W2U2V2V1W1U1Y联结W1U1V1W2U2V2

联结2.转子部分：(1)转子铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。(2)转子绕组：根据转子绕组结构的不同，三相异步电动机分为鼠笼型和绕线型两种。定子铁心转子铁心1)

鼠笼型转子2)

绕线型转子3)鼠笼式电动机与绕线式电动机的比较：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。(3)转子绕组的接法：

转子绕组也分为三相，接成星形。（见P82图5.5(b))闭合线圈一对磁极NSn0B4.2

三相异步电动机的工作原理转动原理：●一对磁极形成旋转磁场在空间旋转，●放入闭合线圈，由轴承架起●线圈导体切割磁力线，产生感生电流i

(右手定则）●感应电流

i

在磁场中受力

f产生转距，使线圈跟着磁铁转动转动的必要条件：★空间旋转磁场★可转动闭合线圈iffn

1.线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致异步

2.

线圈比磁场转得慢结论

定子三相对称绕组，(星形联接)加三相电压，通入三相交流电流。U1U2V1V2W1W21.旋转磁场的产生4.2.1旋转磁场ooi>0:

首端流入，尾端流出。U1V2W1V1W2U2i<0:

尾端流入，首端流出。(•)电流出××t=0时刻：iW为正，从W1端流入，从W2端流出iV为负，从V2端流入，从V1端流出oo(

)电流入iU=0,iV<0,iW>0三相电流产生旋转磁场U1U2V2W1V1W2合成磁场方向向下ooU1U2V2W1V1W2iU>0,iV=0,iW<0合成磁场旋转120°××1200o合成磁场旋转240°iU<0,iV>0,iW=02400ooU1U2V2W1V1W2结论：三相电流产生的合成磁场是旋转磁场，一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。U1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2××U1U2V2W1V1W22.旋转磁场的旋转方向

从上图可以看出，旋转磁场顺时针旋转，从电流相序在前的绕组转向电流相序在后的绕组。U1U2V2W1V1W2U1U2V2W1V1W2××U1U2V2W1V1W2反转~UVWM3~电源UVW~M3~电源正转任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。当定子每相一个绕组时：U1U2V1V2W1W2产生一对磁极的旋转磁场3.旋转磁场的转速1）旋转磁场的极对数pU1U2V2W1V1W2若定子每相绕组由两个线圈串联C'Y'ABCXYZA'X'B'Z'形成两对磁极的旋转磁场绕组在空间的分布：iA=0,iB<0,iC>0AXBYC×●×●×●×●同理：若定子每相绕组由p个线圈串联则形成p对磁极的旋转磁场。

p=2结论：p=2时旋转磁场的转速比p=1时减慢一半AXBYC×●×●×●×●p=1时:电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一圈其中，

f1=50HZp=2时:电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转半圈同步转速公式：旋转磁场的转速又称为同步转速，记为n12）旋转磁场的转速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n1与极对数p的关系4.2.2电动机的工作原理U1U2V2V1W2定子三相绕组通入三相交流电方向:顺时针磁场切割转子导体感应电动势e2旋转磁场感应电流i2旋转磁场左手定则磁场力FF电磁转矩T转子转动，转速为

nF右手定则W11.工作原理结论：●转子的转动方向与磁场旋转的方向一致●转子转速n不可能达到旋转磁场的转速

n<n1

(故称为异步电动机）

●改变旋转磁场的转向就可改变电动机的转向转子与旋转磁场间没有相对运动无转距无转子电流提示：如果无转子电动势（转子导体不切割磁力线）转子转速2.转差率异步电机额定负载下运行中:电动机起动瞬间，（转差率最大）额定转差率转差率注意：异步电机额定负载运行时的转速接近于同步转速。电机空载时，因阻力矩很小，转子转速很高，转差率则更小，s约为0.004~0.007，可以认为转子转速近似等于同步转速。

例5.1

三相异步电动机，已知，求额定转差率解：同步转速