1、三相交流異步電機第1頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日一、三相交流異步電動機結構任務6.4 三相交流異步電機第2頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日 1、異步電動機的定子： 異步電動機的定子是由機座、定子鐵心和定子繞組三個部分組成的。 （1）定子鐵心：是電動機磁路的一部分，裝在機座里。為了降低定子鐵心里的鐵損耗，定子鐵心用用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成的。下圖所示為定子槽,其中(a)是開口槽，用于大、中型容量的高壓異步電動機中；(b)是半開口槽，用于中型500V以下的異步電動機中；(c)是半閉口槽，用于低壓小型異步電動機中。第3頁，共33頁，2022年，5

2、月20日，0點9分，星期日（3）機座：主要是為了固定與支撐定子鐵心。如果是端蓋軸承電機，還要支撐電機的轉子部分。因此，機座應有足夠的機械強度和剛度。對中、小型異步電動機，通常用鑄鐵機座。對大型電機，一般采用鋼板焊接的機座，整個機座和座式軸承都固定在同一個底板上。（2）定子繞組： 高壓大、中型容量的異步電動機定子繞組常采用Y接，只有三根引出線，如圖(a)所示。對中、小容量低壓異步電動機，通常把定子三相繞組的六根出線頭都引出來，根據需要可接成Y形或形，如圖(b)所示。定子繞組用絕緣的銅（或鋁）導線繞成，嵌在定子槽內。第4頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日3、異步電動機的轉子：

3、異步電動機的轉子是由轉子鐵心、轉子繞組和轉軸組成的 。 （1）轉子鐵心：是電動機磁路的一部分，它用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成。鐵心固定在轉軸或轉子支架上，整個轉子的外表呈圓柱形。 （2）轉子繞組：分為籠型和繞線型兩類。2、氣隙： 異步電動機的氣隙比同容量直流電動機的氣隙小得多，在中、小型異步電動機中，氣隙一般為0.21.5mm左右。第5頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日1）籠型轉子：籠型繞組是一個自己短路的繞組。在轉子的每個槽里放上一根導體，在鐵心的兩端用端環連接起來，形成一個短路的繞組。如果把轉子鐵心拿掉，則可看出，剩下來的繞組形狀像個松鼠籠子，如圖（a) 所示，因此又

4、叫鼠籠轉子。導條的材料有用銅的，也有用鋁的。第6頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日 2）繞線型轉子：繞線型轉子的槽內嵌放有用絕緣導線組成的三相繞組，一般都聯接成Y形。轉子繞組的三條引線分別接到三個滑環上，用一套電刷裝置引出來，如圖所示。這就可以把外接電阻串聯到轉子繞組回路里去，以改善電動機的啟動性能或調節電動機的轉速。 與籠型轉子相比較，繞線型轉子結構稍復雜，價格稍貴，因此只在要求起動電流小，起動轉距大，或需平滑調速的場合使用。第7頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日二、 三相交流異步電動機的工作原理 三相異步電動機的通入三相交流電后產生旋轉磁場n1，旋轉

5、磁場拉動轉子旋轉。我們取一對旋轉磁極，分析該對磁極是如何拉動轉子旋轉的？ 第8頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日磁極旋轉導線切割磁力線產生感應電動勢導線長磁感應強度切割速度（右手定則）閉合導線產生電流 i（左手定則）通電導線在磁場中受力fn第9頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日(1) 線圈跟著磁極轉兩者轉動方向一致 結論：(2)線圈比磁場轉得慢異步fn第10頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日旋轉磁場是如何產生的？AYCBZ()電流出()電流入X第11頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日AXYCBZAXBYCZ合成磁場

6、方向：向下第12頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日XBZAYCAXYCBZAXYCBZ同理分析，可得其它電流角度下的磁場方向：第13頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日旋轉方向：取決于三相電流的相序。改變電機的旋轉方向：換接其中兩相。旋轉磁場的旋轉方向第14頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日旋轉磁場的轉速大小 一個電流周期，旋轉磁場在空間轉過360電流頻率為 f Hz，則磁場1/f秒旋轉1圈，每秒旋轉f圈。每分鐘旋轉：n1稱為同步轉速第15頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日極對數（P）的概念AXBYCZ此種接法下，合

7、成磁場只有一對磁極，則極對數為1。即：AXYCBZ第16頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日極對數（P）的改變CYABCXYZAXBZ 將每相繞組分成兩段，按右下圖放入定子槽內。形成的磁場則是兩對磁極。AXBYCZ第17頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日極對數CYABCXYZAXBZ第18頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日極對數和轉速的關系第19頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日三相異步電動機的同步轉速極對數每個電流周期磁場轉過的空間角度同步轉速第20頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日電動機轉速和

8、旋轉磁場同步轉速的關系電動機轉速（額定轉速）:電機轉子轉動方向與磁場旋轉的方向一致， 但 異步電動機無轉距轉子與旋轉磁場間沒有相對運動無轉子電動勢（轉子導體不切割磁力線）無轉子電流提示：如果第21頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日異步電機運行中:轉差率為旋轉磁場的同步轉速和電動機轉速之差。即：電動機起動瞬間:（轉差率最大）轉差率S的概念第22頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日三、三相異步電動機的機械特性轉矩公式 常數，與電機結構有關旋轉磁場每極磁通轉子電流轉子電路的功率因數第23頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日機械特性曲線OTSOT

9、1第24頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日1.額定轉矩TN三個重要轉矩OT(N m)第25頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日2.最大轉矩 TmaxOTTmax第26頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日3. 起動轉矩 TstOTTst第27頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日4. 電動機的運行分析 電動機的電磁轉矩可以隨負載的變化而自動調整，這種能力稱為自適應負載能力。此過程中， n 、sE2 , I2 I1 電源提供的功率自動增加。T2sT2 TT =T2n T T2達到新的平衡T2常用特性段TO第28頁，共33頁，2

10、022年，5月20日，0點9分，星期日5. U1 和 R2變化對機械特性的影響(1) U1 變化對機械特性的影響UTmTstT2TO第29頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日(2) R2 變化對機械特性的影響TOR2Tst n硬特性：負載變化時，轉速變化不大，運行特性好。軟特性：負載增加時轉速下降較快，但起動轉矩大，起動特性好。 第30頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日(2) R2 變化對機械特性的影響 不同場合應選用不同的電機。如金屬切削，選硬特性電機；重載起動則選軟特性電機。TOR2Tst n硬特性：負載變化時，轉速變化不大，運行特性好。軟特性：負載增加時轉速下降較快，但起動轉矩大，起動特性好。 第31頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日四、 三相異步電動機的調速三相異步電動機的轉速：1變極調速通過改變電動機的定子繞組所形成的磁極對數p來調速。因磁極對數只能是按1、2、3、的規律變化，所以用這種方法調速，電動機的轉速不能連續、平滑地進行調節。第32頁，共33頁，2022年，5月20日，0點9分，星期日2變頻調速通過變頻器把頻率為50Hz工頻的三相交流電源變換成為頻率和電壓均可調