三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理-課件

三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理1三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理1異步電機同步電機異步發(fā)電機異步電動機三相異步電動機三相異步電動機具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價格低廉、運行可靠等一系列優(yōu)點；還具有較高的運行效率和較好的工作特性，能滿足各行各業(yè)大多數(shù)生產(chǎn)機械的傳動要求。異步電動機還便于派生成各種專用、特殊要求的形式，以適應(yīng)不同生產(chǎn)條件的需要。三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理交流旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與磁場轉(zhuǎn)速相等轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與磁場轉(zhuǎn)速不相等單相異步電動機用于家用電器和醫(yī)療儀器中用于風(fēng)力發(fā)電機等特殊場合在各種電動機中應(yīng)用最廣、需要量最大。工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)機械化、交通運輸、國防工業(yè)等電力拖動裝置中，有90%采用三相異步電動機。一、三相異步電動機的特點和用途2異步電機同步電機異步發(fā)電機異步電動機三相異步電動機三相異步電精品資料3精品資料3你怎么稱呼老師？如果老師最后沒有總結(jié)一節(jié)課的重點的難點，你是否會認為老師的教學(xué)方法需要改進？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒有學(xué)問無顏見爹娘……”“太陽當(dāng)空照，花兒對我笑，小鳥說早早早……”44洗衣機電機吸油煙機電機Z3050鉆床三相異步電動機異步電動機的應(yīng)用舉例單相異步電動機5洗衣機電機吸油煙機電機Z3050鉆床三相異異步電動機的應(yīng)用三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理6三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理61.定子定子鐵心：由內(nèi)周有槽的硅鋼片疊成。U1----U2V1----V2W1----W2定子繞組機座：鑄鋼或鑄鐵首端1末端2三相異步電動機的結(jié)構(gòu)的不同分為籠型和繞線型異步電動機兩大類。二、三相異步電動機的結(jié)構(gòu)絕緣銅線或鋁線繞制；嵌放在定子槽中71.定子定子鐵心：由內(nèi)周有槽U1----U2定子繞組機座：三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理若各相繞組的額定電壓是220V定子繞組必須接成星形各相繞組的額定電壓是380V定子繞組必須接成三角形一般電源電壓380V8三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理若各相繞組的額定電壓是220V三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理9三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理9

轉(zhuǎn)子:在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理鼠籠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子鐵心：由外周有槽的硅鋼片疊成。(1)鼠籠式轉(zhuǎn)子

鐵芯槽內(nèi)放銅條，端部用短路環(huán)形成一體?；蜩T鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。

同定子繞組一樣，也分為三相，并且接成星形。(2)繞線式轉(zhuǎn)子10轉(zhuǎn)子:在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。三三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理11三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理11三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理12三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理12三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理(a)繞線式轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)13三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理(a)繞線式轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)13

繞線式轉(zhuǎn)子的特點是可以通過滑環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)軸上的三個銅環(huán)上，通過一組電刷把轉(zhuǎn)子繞組從三個接線端引出來并與外電路相連接。1414三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理鼠籠式：

結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、工作可靠；不能人為改變電動機的機械特性。繞線式：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格較貴、維護工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動機的機械特性。15三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理鼠籠式：繞線式：15

三相異步電動機的定子鐵心中放入三相定子繞組。接入三相對稱電源。定子繞組U1U2V1V2W1W2U1V1W1iuiviw定子繞組Y接t02

iuiwivi(

)電流入(?)電流出規(guī)定i:“+”首端流入，尾端流出。i:“–”尾端流入，首端流出。1.旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生五、三相異步電動機的工作原理16三相異步電動機的定子鐵心中放入三相定子繞組。接入U1V1V2W1W2U2++t=120°t=60°t=0°U1V1V2W1W2U2++U1V1V2W1W2U2+NNNSSS+U1V1W1iuiviwU1V1W1iuiviwU1V1W1iuiviw17U1V1V2W1W2U2++t=120°t=60t=0°iu=0iv為負值iw為正值U1V1V2W1W2U2++U1V1V2W1W2U2++t=0°360°240°120°t=120°t=240°t=360°U1V1V2W1W2U2++U1V1V2W1W2U2++NSNNNSSSt02

iuiwiviNSNSNSNS分析可知：三相電流產(chǎn)生的合成磁場是一旋轉(zhuǎn)的磁場

即：一個電流周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間轉(zhuǎn)過360°18t=0°U1V1V2W1W2U2++U1V1V2W1W2

空間相差120o

角的三相繞組，通入對稱三相電流時，產(chǎn)生的是一對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場，磁場的旋轉(zhuǎn)方向與繞組中電流的相序一致。

如果改變流入三相繞組的電流相序,就能改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向，三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)方向也就跟著改變。U1V1V2W1W2U2++NS如果電流的相序為U-V-W-U則旋轉(zhuǎn)磁場為順時針方向。n0U1V1V2W1W2U2++NSU1V1V2W1W2U2++NSU1V1V2W1W2U2++NS2.旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向19空間相差120o角的三相繞組，通入對稱三相電流時，t0iuiwivit=0°360°240°120°U1V1W1iuiwivU1V1V2W1W2U2++NSt=120°U1V1V2W1W2U2++NSU1V1V2W1W2U2++NSt=0°t=240°繞組中電流的相序為U-W-V-U，磁場逆時針旋轉(zhuǎn)。

把三相異步電動機的三根線任意調(diào)換兩根與電源相接，電動機旋轉(zhuǎn)方向反向。t=360°20t0iuiwivit=0°360°240°120°U1

方法：將電源任意兩相互換相接

(改變相序)，就可實現(xiàn)反轉(zhuǎn)。三相異步電動機的正、反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)UVWM3~電源UVWM3~電源UUVVWWNSNSNSNSNSNSNSNSNS21方法：將電源任意兩相互換相接(改變相序)，就可實現(xiàn)2.接法電動機三相定子繞組的接線方法。接線盒接線盒

接Y接222.接法電動機三相定子繞組的接線方法。接線盒接線盒接三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理

當(dāng)三相定子繞組按圖示排列時，產(chǎn)生一對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場，即：o

tUU’VV’WW’UU’V’WVW’23三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理當(dāng)三相定子繞組

若定子每相繞組由兩個線圈串聯(lián)

，繞組的始端之間互差60°，將形成兩對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場。U1U2V1V2W1W2W1'V2'U1V1W1U2V2W2U1'U2'V1'W2'極對數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)與三相繞組的排列有關(guān)024若定子每相繞組由兩個線圈串聯(lián)，繞組的始端U1U2V三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理工頻：

旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速取決于磁場的極對數(shù)p=1時0

toUU’V‘WVW’UU’V‘WVW’UU’V’WVW’25三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理工頻：旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速取決于磁p=2時0U1U2V1V2W1W2U1U2V1V2W1W226p=2時0U1U2V1V2W1W2U1U2V1V2W1W22旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0與極對數(shù)p的關(guān)系極對數(shù)每個電流周期磁場轉(zhuǎn)過的空間角度同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0與頻率f1和極對數(shù)p有關(guān)?？梢?27旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n0與極對數(shù)p的關(guān)系極對數(shù)每個電流周期同步轉(zhuǎn)三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理1.轉(zhuǎn)動原理UU’V’WVW’定子三相繞組通入三相交流電方向:順時針

切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體右手定則感應(yīng)電動勢E20旋轉(zhuǎn)磁場感應(yīng)電流I2旋轉(zhuǎn)磁場左手定則電磁力FF電磁轉(zhuǎn)矩TnF28三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理1.轉(zhuǎn)動原理UU’V’WVU1U2V1V2W1W2++SN?+ff轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)的磁場可以帶動轉(zhuǎn)子同方向旋轉(zhuǎn)異步電動機原理圖???+++轉(zhuǎn)子定子磁場轉(zhuǎn)速n0n

三相異步電動機轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下轉(zhuǎn)動起來，其轉(zhuǎn)向與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向相同。磁場轉(zhuǎn)速n0轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢(電流)29U1U2V1V2W1W2++SN?+ff轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的磁場可以帶三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理（1）“異步”轉(zhuǎn)動原理異步電動機的定子和轉(zhuǎn)子之間能量的傳遞是依靠電磁感應(yīng)實現(xiàn)的，故有稱感應(yīng)電動機。（2）轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速30三相異步電動機的結(jié)構(gòu)與工作原理（1）“異步”轉(zhuǎn)動原理30轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n2是否會與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1相同呢?回答是不可能的。因為一旦轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相同，二者便無相對運動，轉(zhuǎn)子也就不可能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流，也就沒有電磁轉(zhuǎn)矩了。只有當(dāng)兩者轉(zhuǎn)速有差異時，才能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩了。31轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n2是否會與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1相同呢?31

轉(zhuǎn)差率

旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率。

由前面分析可知，電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向與磁場旋轉(zhuǎn)的方向一致，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n不可能達到與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相等，即異步電動機如果:無轉(zhuǎn)子電動勢和轉(zhuǎn)子電流

轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場間沒有相對運動，磁通不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條無轉(zhuǎn)矩因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速間必須要有差別。32轉(zhuǎn)差率旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速和電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)異步電動機運行中:轉(zhuǎn)差率s

例1：一臺三相異步電動機，其額定轉(zhuǎn)速

n=975r/min，電源頻率f1=50Hz。試求電動機的極對數(shù)和額定負載下的轉(zhuǎn)差率。解：根據(jù)異步電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)速的關(guān)系可知：n1=1000r/m