1、三相異步電動機的轉動原理三相異步電動機的轉動原理三相異步電動機的電路分析三相異步電動機的電路分析三相異步電動機的轉矩特性三相異步電動機的轉矩特性三相異步電動機的銘牌數據三相異步電動機的銘牌數據三相異步電動機的組成結構三相異步電動機的組成結構按運行方式分：旋轉電機、直線電機按功能分：發電機、電動機按電流類型分：直流電機、交流電機按運行速度分：異步電機（感應電機）、同步電機按轉子類型分：繞線式異步電機、鼠籠式異步電機電動機原理：通電導線在磁場中受力(安培力定理)。發電機原理：導線切割磁力線產生感應電動勢(電磁感應定律)。9. 19. 1三相異步電動機的構造三相異步電動機的構造YBZXAC轉子定子定

2、子繞組（三相）機 座定子鐵心u 通過電磁感應產生渦流。0n電動機原理：通電導線在磁場中受力。NS磁鐵閉合導線ie三相異步電動機的工作條件：三相異步電動機的工作條件：旋轉磁場轉子電流（渦流）+YBZXAC0nn旋轉磁場的產生U1V2W1V1W2異步機中，鐵心、繞組固定，變化的是繞組中的電流。1i2i3imIt0nU2240sin120sinsin321tIitIitIimmmU1U2V2W1V1W21i2i3imIt123合成磁場方向向下，形成一對NS磁極。NS0t當 時：180t0n 60tUU2V2W2V1W1SN0n60A120t0n1i2i3itmINN分析可知：三相電流產生的合成磁場是

3、一旋轉的磁場。即：旋轉方向：取決于三相電流的相序。0n0n改變電機的旋轉方向：換接其中兩相。1i2i3imIt1i3i2imIt旋轉磁場的旋轉方向旋轉磁場的轉速大小一對NS磁極，在一個電流周期，旋轉磁場在空間轉過360，即一周，說明旋轉磁場轉速與電流變化速度相同，則同步轉速（即旋轉磁場的速度）為：1i2i3imIt分）轉 /( 600fn工頻：Hz501 f分分）轉轉 /( 30000 nNSSN0n60NS0t60t180t磁極對數（P）的概念1p此種接法下，合成磁場只有一對磁極，則極數為1。即：123U1U2V2W1V1W2NS 。三相異步電動機的極數就是指旋轉磁場的磁極對數。極數由三相繞

4、組空間布局和連接方式決定。W1V2U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2UiUiWi2U1UU1U2V1V21V2VW11W2W2W極對數（P）的改變2U1UU1U2V1V21V2VW11W2W2WNSSN極對數2p磁極對數不同，合成磁場不同，磁場轉速不同。W1V2U1V1W1U2V2W2U1U2V1W2UiUiWi合成NS磁極有2對BiCiAimIt 0NN1U2U 2U2W 1W1V2V1V 2V 1U 1W 2WNN1U2U 2U2W 1W1V2V1V 2V 1U 1W 2W0t 60t磁極對數 p=2時的磁場轉速（同步轉速）：t mI0分）分）轉轉/( 150026010 fn0n3

5、0電流角經歷了60 ，磁場在空間僅旋轉了30。)/( 6010分分轉轉pfn 旋轉磁場轉速n0與頻率f1和極對數p有關。2p180分）轉/( 50011p360分）轉/( 0003極對數每個電流周期磁場轉過的空間角度同步轉速Hz)50(1 f3p120分）轉/( 00014p分分）轉轉/( 75090U1U2V2W1V1W2分分）轉轉/( 6010pfn BlvBliFvF0nNS0nn 如果:0nn %10000 nnns 旋轉磁場的轉速n0（同步轉速）和電動機轉子轉速n之差與旋轉磁場的轉速之比稱為轉差率。電動機起動瞬間:1 , 0sn（轉差率最大）電機空載運行時，轉子轉速接近同步轉速，n

6、n0，s0一般情況下，轉差率01s0(1)ns n轉差率表征電機運行情況： 例1：一臺三相異步電動機，其額定轉速 n=720r/min，電源頻率 f1=50 Hz。試問該電機是幾極的？額定轉差率為多少？解：由于電動機的額定轉速應接近于其同步轉速，所以可知：n0=750 r/min , 即00750720100%100%0.04750nnns+f1f21I2I1U1E2E1E2E定子繞組通入交流電流，產生耦合主磁通和感應電動勢。 每極磁通11144.4NfUm 1U+f1f21I2I1U1E2E1E2E11 1111 11 11()()()UR IEER IjX IE 11114.44mUEf

7、N旋轉磁場與定子導體間的相對速度為 n0 ，所以10160pnf 感應電勢的頻率與磁場和導體間的相對速度有關 定子感應電動勢的頻率等于電源的頻率.1060 fnp轉子導體感應電動勢的頻率取決于旋轉磁場同轉子的相對速度和磁極對數。 轉子感應電勢頻率 f 2 定子感應電勢頻率 f 1 1000026060fspnnnnpnnf 2060 fnnp鼠籠型轉子，可以看作繞組，等效為電阻和電感的串聯。 E20= 4.44 f 1N2則： E2= s E20 222f LX20= 2 f1L2則：X2= sX20 類似與定子感應電動勢的分析，轉子感應電動勢為212Lfs222XL222222XREI 22

8、02220)(sXRsE )(0002nnIs 2202220max21XREIs 220222222222)( cossXRRXRR 202SXRs 很很小小時時1cos2 202XRss 較較大大時時s1cos2 2202220222222)( XREXREIss 2202222)(cosXRRs變變化化曲曲線線隨隨、SI cos22 )(2 Isn)cos(2 sn 結論：轉子轉動時，轉 子電路中的各量均與轉差率 s有關，即與轉速 n 有關。I2cos2s1I2,2cos Oconstant常數，與電機結構有關ilBF 22cos, , IT 22Tcos IKT 轉子電路的功率因數轉子

9、電流旋轉磁場每極磁通21220222)(UsXRsRKT22 cos IKTT 22022202)( XREIss 2202222)(cosXRRs mNfU11144.4由前面分析知：21220222)(UsXRsRKT21U曲曲線線)(Tfn 根據轉矩公式22022212)(sXRUsRKT電源電壓U1、轉子阻抗R2、X20一定，轉矩與轉差率關系：NnmaxTstTOnTNT0nmaxTmSNSOTS曲曲線線)(sfT stT1NTS=(n0-n)/n0NT額定轉矩 ：電機在額定電壓下，以額定轉速 運行，輸出額定功率 時，電機轉軸上輸出的轉矩。NPNn( 1 )/()(9550602分轉千

10、瓦NNNNNnPnPT（牛頓米）NnNTOnT0nNNPT3cosNNNPU I額定功率：260NNnT 如果 （TL是負載轉矩）電機將會因帶不動負載而“堵轉”。maxTTL最大轉矩 ：( 2 )maxT電機帶動最大負載的能力。n0TnmaxT求解0ST21220222)(UsXRsRKT202XRsm2021max21XKUT過載系數：NTTmax三相異步機2 .28 .1 運行時，一定令負載轉矩 ，否則電機將停轉。致使注意： （1）三相異步機的 和電壓的平方成正比，所以對電壓的波動很敏感，使用時要注意電壓的變化。maxTmaxTTL （2）0n 2021max21XKUT允許過載，但不可長

11、時間過載。121)(s II電機嚴重過熱，可能燒毀。stT起動轉矩 ：( 3 )電機起動時的轉矩。n0TnstT21220222)(UsXRsRKT0n1)(s 其中則21220222)(UXRRKTstLstTT stT體現了電動機帶載起動的能力。若 電機能起動，否則將起動不了。NststTTK 起動能力1.0 2.2T2sT2 TT =T2n T T2達到新的平衡T20nnTOn電動機運行時，負載（轉矩）常會變化電動機運行時，負載（轉矩）常會變化9.5三相異步電動機的銘牌數據三相異步電動機的銘牌數據磁極數( 4極 p = 2 )例如： Y 132 M4 機座長度代號機座中心高（mm）三相異

12、步電動機三相異步電動機的接線方法（三相異步電動機的接線方法（接法接法）。U2U1W2V1V2W1W2U2V2V1W1U1接線盒W1V1W2V2接電源W1V1W2V2接電源額定電壓：定子繞組在指定接法下應加的線電壓.線電壓123線電壓123例：380/220 Y/是指：線電壓為380V時采用 Y 接法； 當線電壓為220V時采用 接法。額定電流：定子繞組在指定接法下的線電流。如：A48. 6/A2 .11/表示三角接法下，電機的線電流為11.2A，相電流為6.48A；星形接法時線、相電流均為6.48A。線電流123線電流123 額定功率： 額定功率指電機在額定運行時轉軸上輸出的功率（ ），不等于

13、從電源吸收的功率（ ）。2P1P鼠籠電機=72% 93UN 和 IN 為電機額定線電壓和線電流13cosNNPU I輸入功率：效率：21100%PP輸出功率：2NPP9550NNNPTn 額定負載時一般為0.7 0.9 ， 空載時功率因數很低約為0.2 0.3。實用中，應選擇合適容量的電機，防止“大馬” 拉“小車”的現象。 功率因數(cos1)：P2PNcos 1電動機為電感性負載，定子電流與電壓存在相位差角。11cos3NNIUP 電源例：已知例：已知Y225M-2Y225M-2型三相異步電動機的有關技術數據如下：型三相異步電動機的有關技術數據如下： =45kW,f=50Hz,=2970r/min,=91.5%NNNPn起動能力為2.0， 過載系數=2.2，求該電動機的額