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第四章 三相异步电动机 4.1 三相异步电动机的基本工作原理和结构 一、三相异步电动机的工作原理

A. (•) 电流出. X. Z. A. Y. •. Z. Y. C. •. •. B. C. B. X. (  ) 电流入. 第四章 三相异步电动机 4.1 三相异步电动机的基本工作原理和结构 一、三相异步电动机的工作原理 1 ）旋转磁场 : 旋转磁场就是一种极性和大小不变，且以一定转速旋转的磁场。从理论分析和实践证明，在对称三相绕组中流过对称三相交流电时会产生这种旋转磁场。 所谓三相对称绕组就是三个外形、尺寸、匝数都完全相同、首端彼此互隔 120º 、对称地放置到定子槽内的三个独立的绕组，如图所示。. A. A. A. Z. Z.

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第四章 三相异步电动机 4.1 三相异步电动机的基本工作原理和结构 一、三相异步电动机的工作原理

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  1. A (•)电流出 X Z A Y • Z Y C • • B C B X ()电流入 第四章 三相异步电动机 4.1 三相异步电动机的基本工作原理和结构 一、三相异步电动机的工作原理 1）旋转磁场:旋转磁场就是一种极性和大小不变，且以一定转速旋转的磁场。从理论分析和实践证明，在对称三相绕组中流过对称三相交流电时会产生这种旋转磁场。 所谓三相对称绕组就是三个外形、尺寸、匝数都完全相同、首端彼此互隔120º、对称地放置到定子槽内的三个独立的绕组，如图所示。

  2. A A A Z Z Y Z Y Y C B C B C B X X X 对称三相电流的波形表示为： 对称三相电流的函数式表示为：

  3. 旋转磁场的转速（同步转速）： n1=60f1/p（转/分） 2）三相异步电动机原理：三相异步电动机定子三相对称交流绕组通入三相对称交流电流时，将在电机气隙空间产生旋转磁场，转子绕组的导体处于旋转磁场中 ，转子导体切割磁力线会产生感应电势，根据右手定则可以判断感应电势方向 ，又因为转子导体通过端环自成闭路，所以转子导体中会通过感应电流。感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁力，根据左手定则可以判断电磁力的方向。电磁力作用在转子上将产生电磁转矩，并驱动转子旋转。

  4. 3）“异步”的由来：只有当转子转速n小于同步转速n1时，转子与旋转磁场之间才会有相对运动，转子导体才会切割磁力线感应出电动势和电流，转子才会受到电磁力作用而继续旋转。可见n不等于n1且n <n1是异步电动机工作的必要条件， “异步”也由此而来。 4）转差率：转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：s=(n1 -n)/ n1

  5. 二、三相异步电动机结构：主要有定子、转子两大部分组成二、三相异步电动机结构：主要有定子、转子两大部分组成 三相异步电动机的定子：异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成的。 • 机座：主要起支撑保护作用。 • 定子铁心：是电动机磁路的一部分，装在机座里。为了降低定子铁心里的铁损耗，定子铁心用用0.5mm厚的硅钢片叠压而成的，在硅钢片的两面还应途上绝缘漆。

  6. 定子绕组：三相对称绕组钱放在定子铁心内圆的槽内，每相扰组的两端用A-X、B-Y、C-Z（实际中也用U1-U2、V1-V2、W1-W2）表示，根据需要结成星型或三角形。定子绕组：三相对称绕组钱放在定子铁心内圆的槽内，每相扰组的两端用A-X、B-Y、C-Z（实际中也用U1-U2、V1-V2、W1-W2）表示，根据需要结成星型或三角形。

  7. 异步电动机的转子：异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕组和转轴组成的 。 • 转子铁心：是电动机磁路的一部分，它用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。铁心固定在转轴或转子支架上，整个转子的外表呈圆柱形。

  8. 转子绕组：分为笼型和绕线型两类。 笼型绕组：结构简单，坚固，成本低，运行性能不如绕线式。

  9. 绕线式转子绕组：通过外串电阻改善电机的起动，调速等性能。

  10. 其他部分：包括端盖、风扇等。

  11. 气隙：定转子之间的间隙，很小，0.2-1mm.对电机的性能影响很大。气隙：定转子之间的间隙，很小，0.2-1mm.对电机的性能影响很大。

  12. 三、铭牌数据： 额定值 是制造厂对各种电气设备在指定工作条件下运行时所规定的一些量值。在额定状态下运行时，可以保证各电气设备长期可靠地工作。并具有优良的性能。额定值也是制造厂和用户进行产品设计或试验的依据。额定值通常标在各电气的铭牌上，故又叫铭牌值。

  13. 三、三相异步电动机的铭牌和额定值

  14. 额定电压： (V)，额定运行时，规定加在定子绕组上的线电压； • 额定电流： (A),额定运行时，规定加在定子绕组上的线电流； • 额定功率： (kW),额定运行时，电动机的输出功率； • 额定转速： (r/min),额定运行时，电动机的转子转速； • 额定频率： (Hz)，规定的电源频率(50Hz)； • 绝缘等级等 绕线式转子还有转子开路电压和转子额定电流等铭牌数据。 额定电压，额定电流，额定功率的关系额定电压，额定电流，额定功率的关系： • △接法：相电压 UΦN=U N；相电流 IΦN=I N /1.735 • Y接法：相电压 UΦN=U N/ 1.735；相电流 IΦN=I N，所以： P N =1.735U N I Nη NcosΦ N (W)

  15. 型号举例： Y132S-4 Y--异步电动机； 132--机座中心高度132mmS--短铁心； 4-极数。 四、三相异步电动机分类 1）鼠笼式三相异步电动机 2）绕线式三相异步电动机 五、性能 优点：结构简单、制造方便、运行可靠、价格低廉。随着电力电子技术的发展，大功率电力电子器件（如IGBT等）的应用，交流调速系统由取代直流调速系统的趋势。 缺点：存在高次谐波干扰。

  16. 第四章 三相异步电动机

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