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三相异步电动机的基本原理

三相异步电动机的基本原理 2011年12月10日 来源： 异步电机是交流电机，主要做电动机用。

异步电动机的优缺点及用途。

§4-1 三相异步电动机的工作原理及结构

一．旋转磁场的产生

旋转磁场：极性和大小不变且以一定转速旋转的磁场。

旋转磁场的产生：对称三相绕组流过对称三相电流，产生圆形旋转磁通势和旋转磁场。

三相对称绕组：三套数据相同，空间（沿定子内圆）互差 电角度的绕组组成三相对称绕组，图4-1为最简单的三相对称绕组。

三相对称电流：

（1）瞬时表达式：

（2）电流变化曲线

旋转磁场：规定电流为正时，从首端出，分析几个特定瞬间：

由图4-1分析可知：（1）对称三相电流通过对称三相绕组时，必然会产生一个大小不变，转速一定的磁场。（2）由于电流变化一个周期，磁场转过一对磁极，所以旋转磁场的转速：

称为同步转速。

（一）工作原理

定子三相对称绕组，接通三相对称电源，流过三相对称电流，产生旋转磁场（电生磁），切割转子导体，感应电势和电流（磁变生电），载流导体在磁场中受到电磁力的作用，形成电磁转矩（电磁生力），使转子朝着旋转磁场旋转的方向旋转。

（二）转差率与运动状态

一般情况下，转子的转速 总是略低于同步转速 “异步”之名由此而来，转差 是异步电机运行的必要条件，将转差与同步转速之比的百分值称为转差率S：

转差率是异步电机的一个基本参量，不同的数值范围反映不同的运行状态。

电动机的运行状态

发电机运行状态

电磁制动状态

三相异步电机的结构：图4-3表示绕线转子三相异步电动机的结构，由定子和转子组成。

（一）定子

定子铁芯：导磁和嵌放定子三相绕组；0.5mm硅钢片冲制涂漆叠压而成；内圆均匀开槽；槽形有半闭口 ；半开口和开口槽三种； 适用于不同的电机

定子绕组： 电路 ；绝缘导线绕制线圈；由若干线圈按一定规律连接成三相对称绕组； 交流电机的定子绕组称为电枢绕组

机座： 支撑和固定作用； 铸铁或钢板焊接

（二）转子

转子铁芯： 导磁和嵌放转子绕组； 0.5mm硅钢片； 外圆开槽

转子绕组： 分为笼型和绕线型两种

笼型绕组： 电路 ；铸铝或铜条（图4—4或图4—5）； 优缺点

绕线型绕组： 对称三相绕组； 星接； 集电环 （图4—6）；优缺点

气隙： 气隙大小的影响； 中小型电机的气隙为0.2~2mm

§4-2三相异步电动机的铭牌数据

一．型号

二．铭牌数据（额定数据）

1. 额定功率 。 额定运行时输出的机械功率

2. 额定电压

3. 额定电流

4. 额定频率

5. 额定转速

铭牌上还应标示定子绕组接法、绝缘等级（允许温升）、绕线型异步电动机还应标示转子额定电动势及额定电流。

§4-3三相异步电动机的定子绕组

三相定子绕组的作用和要求。

一．交流绕组的基本知识和基本量

（一）电角度与机械角度

电角度=P×机械角度

（二）线圈 一匝或多匝，首端和末端

（三）节距 一个线圈两边所跨定子圆周上的距离，用y1表示 一般以槽数计，节距应近似等于极距 ， 时为整距， 时为短距，其中 。

（四）槽距角 相邻两槽之间的电角度（一个槽所在距离相应的电角度）

（五）每级每相槽数q 每一个极下每相绕组所占的槽数

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