【正文】 第七章 三相異步電動機的基本原理 結構、銘牌數據及工作原理 定子繞組及感應電動勢 電磁過程 等效電路 功率和轉矩 機械特性 工作特性 交流電機的分類 交流電機可分為 異步電機 和 同步電機 兩大類。 按定子繞組供電電源相數 按轉子繞組的結構 單相異步電動機 三相異步電動機 兩相異步電動機 異步電機 鼠籠 式異步電動機 繞線 式異步電動機 三相異步電機主要用作 電動機 ，拖動各種生產機械。結構簡單、制造、使用和維護方便，運行可靠，成本低，效率高，得以廣泛應用。 一 .三相異步電機的結構 部分（電樞） ● 定子鐵心：由導磁性能很好的硅鋼片疊成 —— 導磁部分。 ● 定子繞組：放在定子鐵心內圓槽內 —— 導電部分。 ● 機座：固定定子鐵心及端蓋，具有較強的機械強度和剛度。 部分 ● 轉子鐵心：由硅鋼片疊成，也是磁路的一部分。 ● 轉子繞組 ： 1） 鼠籠式 轉子：轉子鐵心的每個槽內插入一根 導條，形成一個多相對稱短路繞組。 2） 繞線式 轉子：轉 子繞組為三相對稱繞組，嵌放在轉子鐵心槽內。 異步電動機的氣隙是均勻的。大小為機械條件所能允許達到的最小值。 、額定數據及工作原理 、額定數據及工作原理 定子 異步動機的定子由定子鐵心、定子繞組和機座三部分組成。 、額定數據及工作原理 ? 機座 機座是電動機的外殼，支撐電機各部件，并通過機座的底腳將電機安裝固定。全封閉式電機的定子鐵心緊貼機座內壁，故機座外殼上的散熱是電機的主要散熱面。中小型電機采用鑄鐵機座。大型電機一般采用鋼板焊接機座。 、額定數據及工作原理 機 座 、額定數據及工作原理 ? 定子鐵心－ 導磁部分 定子鐵心是電機磁路的一部分，并起固定定子繞組的作用。為了增強導磁能力和減小鐵耗，定子鐵心常選用 的硅鋼片沖制疊壓而成，片間涂上絕緣漆。定子鐵心內圓均勻沖出許多形狀相同的槽，用以嵌放定子繞組。 、額定數據及工作原理 定子沖片照片 ? 定子繞組 ： 放在定子鐵心內圓槽內 —— 導電部分。 定子繞組是異步電動機的電路部分，其材料主要采用紫銅。小型異步電動機常采用三相單層繞組，大中型異步電動機常采用三相雙層短矩疊繞組形式，三相繞組的六個出線端子均接在機座側面的接線板上，可根據需要將三相繞組接成 Y形或△形。 、額定數據及工作原理 、額定數據及工作原理 定子線圈照片 、額定數據及工作原理 轉 子 轉子 異步電機的轉子主要部分： ? 轉子鐵心 ? 轉子繞組 ? 轉軸 結構、額定數據及工作原理 結構、額定數據及工作原理 轉子鐵心 銅條籠型轉子 鑄鋁籠型轉子 結構、額定數據及工作原理 鼠籠式繞組 特點：結構簡單，自己短路。 結構、額定數據及工作原理 三相繞線式轉子 結構、額定數據及工作原理 特點 ：把靜止的外電路串聯到轉子繞組回路中，改善電動機的特性。 繞線式轉子照片 結構、額定數據及工作原理 銘牌 ：型號，額定值，繞組聯結方式，生產廠家等 ? 型號 ： Y132S12,Y異步電動機； 132機座中心高度132mm， S1短機座1號鐵心； 2極數。 ? 額定值 :正常運行時的主要數據指標。 ? 繞組聯結方式 ：△接法或者 Y接法。 結構、額定數據及工作原理 二 . 銘牌數據 額定值 ? 額定電壓 UN： (V)，額定運行時，規(guī)定加在 定子繞組 上的 線電壓 ； ? 額定電流 IN： (A),額定運行時，規(guī)定加在 定子繞組 上的 線電流 ； ? 額定功率 PN： (kW),額定運行時，電動機的 輸出功率 ； ? 額定轉速 n： (r/min),額定運行時，電動機的 轉子轉速 ； ? 額定頻率 fN： (Hz)，規(guī)定的 電源頻率 (50Hz)； ? 額定效率、額定功率因數 等 ?????? c o s3c o s3 ???????? NNNNN IUIUP 結構、額定數據及工作原理 、額定數據及工作原理 三 .三相異步電動機的工作原理 電磁感應 旋轉磁場 ：一種極性和大小不變，并且以一定轉速旋轉的磁場。 AX、 BY、 CZ三個線圈在空間上彼此互隔 120176。 分布在定子鐵心內圓的圓周上，構成了對稱三相繞組。 當 三相對稱繞組 接上 三相對稱電源 ，就產生旋轉磁場。 B相從 A相后移 120176。 C相從 B相后移 120176。 A相從 C相后移 120176。 tIi ?c o smA ?)1 2 0co s (mB ??? tIi ?)240c o s(mC ??? tIi ?N S N S N S N S 、額定數據及工作原理 N1 S1 S2 N2 四極旋轉磁場示意圖 160sfnp?p為極對數； f1為交流電源的頻率。 ns― 同步轉速 ，旋轉磁場的轉速。單位r/min； N1 N1 S1 N2 N2 N2 S2 S2 S2 N1 S1 S1 、額定數據及工作原理 U2 U1 W2 V1 W1 V2 ??????sn??????n 2. 轉動原理 (1)電生磁 ： 定子的三相對稱繞組通入三相對稱電流產生圓形旋轉磁場。 (2)磁生電 ： 旋轉磁場切割 轉子導體感應電動勢和電流。 (3)電磁力 ： 轉子載流體在磁場作用下受電磁力作用，形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉，將電能轉化為機械能。 、額定數據及工作原理 3. 三相異步電動機的轉速 ● 轉差率 : 同步轉速與轉子轉速之差與同步轉速的比值稱為轉差率，用 s表示，即： 100%ssnnsn???作為 電動機 : ● 負載越大，轉速越低，轉差率越大；反之，轉差率越小。轉差率的大小能夠反映電機的轉速大小或負載大小。電機的轉速為： n=ns(1s) ● 額定運行時，轉差率一般在 ~ ，即電機轉速 接近同步轉速。 ● 轉速在 0~ns范圍內變化，轉差率在 0~1范圍內變化。 、額定數據及工作原理 [例 ] 有一臺 50Hz的三相異步電動機運行，空載轉差率為 %，額定轉速為 ，求該電動機的極對數、 同步轉速、空載轉速以及額定負載時的轉差率。 m in/r730N ?n解： 額定轉差率 同步轉速 160 60 50 300 0sfnp p p?? ? ?考慮本題的額定轉速 7 5 0r / m i nsn ? 4?p極對數 空載轉速 0( 1 ) 7 5 0 ( 1 0 . 2 6 7 % ) r / m i n 7 4 8 r / m i nssn n s? ? ? ? ? ?NNN7 5 0 7 3 01 0 0 % 1 0 0 % 2 . 6 7 %750snnsn? ?? ? ? ? ?、額定數據及工作原理 1）三相繞組對稱； 2）力求獲得最大的電動勢和磁動勢； 3）繞組的電動勢和磁動勢的波形力求接近正弦； 對繞組的要求： 定子繞組及感應電動勢 定