异步动机的基本结构和工作原理

1、异步电机篇异步电机篇第三篇第三篇第八章第八章 异步电动机的基本结构和工作原理异步电动机的基本结构和工作原理第八章第八章 异步电动机的基本结构和工作原理异步电动机的基本结构和工作原理1.1.熟悉异步电动机的基本结构各部件的特点和作用熟悉异步电动机的基本结构各部件的特点和作用 ； 3.3.掌握三相异步电动机的铭牌和相关技术数据掌握三相异步电动机的铭牌和相关技术数据 。 2.2.掌握异步电动机的基本工作原理掌握异步电动机的基本工作原理 ； 1.1.异步电动机的工作原理异步电动机的工作原理 ； 2.2.转差率的定义以及用转差率来判断电机运行的三种状态转差率的定义以及用转差率来判断电机运行的三种状态 ；

2、 3.3.三相异步电动机的铭牌和相关技术数据三相异步电动机的铭牌和相关技术数据 。 1.1.异步电动机的基本结构各部件的特点和作用异步电动机的基本结构各部件的特点和作用 ； 2.2.电机运行三种状态的判断电机运行三种状态的判断 ； 3.3.异步电机的额定值异步电机的额定值 。 axycbz分分）转转/( pfn1160 blvblifvf1nns第一节第一节 异步电动机的基本工作原理异步电动机的基本工作原理pfn1160二、旋转磁场的转速二、旋转磁场的转速 旋转磁场转速旋转磁场转速n n1 1与定子电流频率与定子电流频率f f1 1、磁极对数、磁极对数p p有关。有关。式中式中: n: n1

3、1旋转磁场的转速，又称同步转速，单位为旋转磁场的转速，又称同步转速，单位为r/minr/min； f f1 1定子电流的频率，单位为定子电流的频率，单位为hzhz； p p旋转磁场的极对数。旋转磁场的极对数。 异步电动机转速和极对数的对应关系表异步电动机转速和极对数的对应关系表 （f f1 1=50h=50hz z) )p p1 12 23 34 4n n1 1(r/min) (r/min) 300030001500150010001000750750三、三、 转差率转差率1nn 如果如果: :1nn 1.1.转速差转速差: :是异步电机是异步电机转子转速转子转速n n与与旋转磁场同步转速旋转

4、磁场同步转速n n1 1间的差间的差值，即值，即n=nn=n1 1-n-n。它表示定子旋转磁场切割转子导体的速度，。它表示定子旋转磁场切割转子导体的速度，它的大小决定着转子电动势及其频率的大小，直接影响到异步它的大小决定着转子电动势及其频率的大小，直接影响到异步电机的工作状态。电机的工作状态。2.2.转差率转差率: :是异步电机转子转速是异步电机转子转速n n与旋转磁场同步转速与旋转磁场同步转速n n1 1间的差间的差值与旋转磁场同步转速值与旋转磁场同步转速n n1 1的比值。的比值。用用s s表示，表示，即：即：11nnsn转差率转差率s s是异步电机的一个重要物是异步电机的一个重要物理量，

5、它反映电机的各种运行情况。理量，它反映电机的各种运行情况。(1)(1)转子未转动时转子未转动时，; 1,0sn电机理想空载时电机理想空载时，.s,nn01 作为电动机，转速在作为电动机，转速在10n范围内变化，转差率在范围内变化，转差率在0 0- -1 1范围内变化。范围内变化。额定运行时，额定运行时，额定转差率一般在额定转差率一般在0.01-0.060.01-0.06之间之间，即电机转速接近，即电机转速接近同步速。同步速。(2)(2)负载的大小也决定转差率的大小。负载越大，转速越低，转负载的大小也决定转差率的大小。负载越大，转速越低，转差率越大；反之，转差率越小。因而，转差率的大小同时能够反

6、差率越大；反之，转差率越小。因而，转差率的大小同时能够反映电机的转速大小或负载大小。则异步电机的转速为：映电机的转速大小或负载大小。则异步电机的转速为：pfsnns1160)1)(1（例例1 1：一台三相异步电动机，其额定转速一台三相异步电动机，其额定转速n n=975 r/min=975 r/min，电源频率，电源频率 f f1 1=50 hz=50 hz。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。解：解：由于电动机的额定转速应接近且略小于同步转速由于电动机的额定转速应接近且略小于同步转速n n1 1，而，而n n1 1对应对应于磁极对数于磁极对数p p

7、有一系列固定值。所以，有一系列固定值。所以，n n1 1=1000r/min=1000r/min，02501000975100011.nnns 例例2:2:一台三相四极一台三相四极50hz50hz异步电动机，已知额定转异步电动机，已知额定转速为速为 1440 r/min1440 r/min。求额定转差率。求额定转差率s sn n。 解解: :该电动机的同步转速为该电动机的同步转速为: : 因而电动机的因而电动机的额定转差率额定转差率为为: :min/1500250606011rpfn04. 015001440150011nnnsn四、异步电机的三种运行状态四、异步电机的三种运行状态1.1.电动

8、机运行状态电动机运行状态(0s1)(0s1)b bn n1 1n nx x0 0f fl lfefe电动机运行状态电动机运行状态 如图中用虚线表示定子旋转磁场的如图中用虚线表示定子旋转磁场的等效磁极，它以转速等效磁极，它以转速n n1 1旋转，在电动机旋转，在电动机运行状态下，运行状态下，n n与与n n1 1方向相同且方向相同且nnnn1 1。根。根据电磁感应和电磁力定律可知，定子旋据电磁感应和电磁力定律可知，定子旋转磁场与转子电流相互作用将产生驱动转磁场与转子电流相互作用将产生驱动性质的电磁力性质的电磁力f f和电磁转矩。拖动转子和电磁转矩。拖动转子转动，这时电磁力为原动力，负载力为转动，

9、这时电磁力为原动力，负载力为阻力，当二力平衡时，转子转速达到稳阻力，当二力平衡时，转子转速达到稳定，运转速度为定，运转速度为n n，此时异步电机转速，此时异步电机转速小于旋转磁场转速，则小于旋转磁场转速，则(0s1)(0s1)，当负，当负载变大时，必须有较大的转子电动势和载变大时，必须有较大的转子电动势和电流，电流，s s增大。说明了定子从电力系统增大。说明了定子从电力系统吸收电功率转换为机械功率输送给转轴吸收电功率转换为机械功率输送给转轴上的负载。上的负载。2.2.发电机运行状态发电机运行状态(-(-s0)snnn1 1，转差率，转差率s s变为负值，定子旋变为负值，定子旋转磁场切割转子导体

10、的方向与电动转磁场切割转子导体的方向与电动机相反，如图所示，根据电磁感应机相反，如图所示，根据电磁感应和电磁力定律可知，转子电流反向，和电磁力定律可知，转子电流反向，定子旋转磁场与转子电流相互作用，定子旋转磁场与转子电流相互作用，将产生制动性质的电磁力将产生制动性质的电磁力f f和电磁和电磁转矩。若要维持转子转速转矩。若要维持转子转速n n且大于且大于n n1 1时，原动机必须向异步电机输入机时，原动机必须向异步电机输入机械功率，从而克服电磁转矩做功。械功率，从而克服电磁转矩做功。说明了，输入的机械功率转换为电说明了，输入的机械功率转换为电功率输送给电力系统，此时，异步功率输送给电力系统，此时

11、，异步电机运行于发电机状态。电机运行于发电机状态。发电机运行状态发电机运行状态b bn n1 1n n0 0f fl lfefex x3.3.电磁制动运行状态电磁制动运行状态(1s+(1s+) ) 如图所示，异步电机定子绕组通入如图所示，异步电机定子绕组通入三相交流电流产生旋转磁场，以转速三相交流电流产生旋转磁场，以转速n n1 1逆时针方向旋转，同时，转子被一个外逆时针方向旋转，同时，转子被一个外加转矩以转速加转矩以转速n n顺时针方向旋转。同理，顺时针方向旋转。同理，这时定子旋转磁场切割转子导体的方向这时定子旋转磁场切割转子导体的方向与电动机状态相同，产生的电磁力与电动机状态相同，产生的电

12、磁力f f和电和电磁转矩与电动机状态相同，其方向也是磁转矩与电动机状态相同，其方向也是逆时针的，但此时外加转矩使转子以顺逆时针的，但此时外加转矩使转子以顺时针方向旋转，电磁转矩对外加转矩是时针方向旋转，电磁转矩对外加转矩是制动的。说明了，一方面定子从电力系制动的。说明了，一方面定子从电力系统吸收电功率，另一方面驱动转子反转统吸收电功率，另一方面驱动转子反转的外加转矩克服电磁转矩做功，向异步的外加转矩克服电磁转矩做功，向异步电机输入机械功率。这时异步电机运行电机输入机械功率。这时异步电机运行在电磁制动状态。可见，从两个方面输在电磁制动状态。可见，从两个方面输入的功率将转变为电机内部的热能。入的功

13、率将转变为电机内部的热能。b bn n1 1n n0 0f fl lfefex x电磁制动运行状态电磁制动运行状态异步电机的三种运行状态异步电机的三种运行状态根据转差率的大小和正负根据转差率的大小和正负, ,异步电机有三种运行状态表异步电机有三种运行状态表机械能转变机械能转变为电能为电能电能和机械能电能和机械能变成内能变成内能电能转变为机电能转变为机械能械能能量关系能量关系制动制动制动制动驱动驱动电磁转矩电磁转矩转差率转差率转速转速外力使电机快外力使电机快速旋转速旋转外力使电机沿磁外力使电机沿磁场反方向旋转场反方向旋转定子绕组接对定子绕组接对称电源称电源实现实现发电机发电机电磁制动电磁制动电动

14、机电动机状态状态10nn0n n10s1s0s第二节第二节 异步电动机的基本结构异步电动机的基本结构( (感应电机感应电机) )定子绕组定子绕组定子铁心定子铁心 转子转子机座机座 鼠笼型结构鼠笼型结构转子铁心转子铁心转轴转轴转子绕组转子绕组绕线型结构绕线型结构定子定子气隙气隙(0.2-2mm)(0.2-2mm)异步电动机异步电动机按定子绕组供电电源相数按定子绕组供电电源相数按转子绕组的结构按转子绕组的结构单相感应电动机单相感应电动机三相感应电动机三相感应电动机两相感应电动机两相感应电动机异步电机异步电机鼠笼式异步电动机鼠笼式异步电动机绕线式异步电动机绕线式异步电动机结构简单，坚固，成结构简单，

15、坚固，成本低，运行性能不如本低，运行性能不如绕线式绕线式通过外串电阻改善电机通过外串电阻改善电机的起动，调速等性能的起动，调速等性能异步电机分类异步电机分类异步电动机结构图异步电动机结构图(1)(1)定子定子绕组绕组机座机座转子转子异步电动机结构图异步电动机结构图(2)(2)定子定子绕组绕组转子转子轴承轴承风扇风扇机座机座轴承轴承轴承室轴承室按转子结构分类按转子结构分类绕线型异步电动机绕线型异步电动机鼠笼型异步电动机鼠笼型异步电动机ybzxac鼠笼异步机的结构鼠笼异步机的结构定子定子转子转子气隙气隙一、鼠笼式电动机结构一、鼠笼式电动机结构1.1.定子部分定子部分(1)(1)定子铁芯定子铁芯导磁

16、部分导磁部分 定子铁芯是电机磁路的一部分，并起固定定子绕组的作用。为定子铁芯是电机磁路的一部分，并起固定定子绕组的作用。为了增强导磁能力和减小铁耗，定子铁芯常选用了增强导磁能力和减小铁耗，定子铁芯常选用0.5mm0.5mm或或0.35mm0.35mm厚的厚的硅钢片冲制叠压而成，片间涂上绝缘漆。定子铁芯内圆均匀冲出硅钢片冲制叠压而成，片间涂上绝缘漆。定子铁芯内圆均匀冲出许多形状相同的槽，用以嵌放定子绕组。许多形状相同的槽，用以嵌放定子绕组。 由定子铁芯、定子绕组和机座组成。由定子铁芯、定子绕组和机座组成。 注注: :一般为了减小涡流损耗，叠一般为了减小涡流损耗，叠片间需经绝缘处理。小容量电机由硅

17、片间需经绝缘处理。小容量电机由硅钢片表面的氧化膜绝缘，大容量电机钢片表面的氧化膜绝缘，大容量电机硅钢片间涂有绝缘漆。硅钢片间涂有绝缘漆。定子铁芯槽形的简介定子铁芯槽形的简介 整个定子铁芯为一个内圆周上均匀带有齿槽的环形柱状铁芯，整个定子铁芯为一个内圆周上均匀带有齿槽的环形柱状铁芯，其内径、外径和铁芯长度是电机的主要电磁尺寸。定子的槽数、其内径、外径和铁芯长度是电机的主要电磁尺寸。定子的槽数、槽形的选择很重要。常用的槽形有三种槽形的选择很重要。常用的槽形有三种: :半闭口槽半闭口槽、半开口槽半开口槽和和开口槽开口槽，如下图所示。，如下图所示。 半闭口槽的槽口宽度小于槽宽的一半，可以减小半闭口槽的

18、槽口宽度小于槽宽的一半，可以减小主磁路的磁阻，从而降低励磁电流，适用于散嵌绕主磁路的磁阻，从而降低励磁电流，适用于散嵌绕组组( (一般为平行齿一般为平行齿) )，应用于小型电机。，应用于小型电机。 半开口半开口槽，其槽口槽，其槽口宽度大于槽宽度大于槽宽的一半。宽的一半。 开口槽，其槽口宽度等开口槽，其槽口宽度等于槽宽，为平行槽，用于成于槽宽，为平行槽，用于成型绕组，便于嵌线，中、大型绕组，便于嵌线，中、大型电机一般采用这类槽形。型电机一般采用这类槽形。(2)(2)定子绕组：定子绕组：放在定子铁心内圆槽内放在定子铁心内圆槽内导电部分。导电部分。 定子绕组是异步电动机的电路部分，其材料主要采用紫铜

19、或定子绕组是异步电动机的电路部分，其材料主要采用紫铜或铝线。小型异步电动机常采用三相单层绕组，大中型异步电动机铝线。小型异步电动机常采用三相单层绕组，大中型异步电动机常采用三相双层短矩叠绕组形式，三相绕组的六个出线端子均接常采用三相双层短矩叠绕组形式，三相绕组的六个出线端子均接在机座侧面的接线板上，可根据需要将三相绕组接成在机座侧面的接线板上，可根据需要将三相绕组接成y y形或形或形。形。 (3)(3)机座机座 机座是电动机的外壳，支撑电机各部件，并通过机座的底机座是电动机的外壳，支撑电机各部件，并通过机座的底脚将电机安装固定，要求其要有足够的机械强度和刚度。全封闭脚将电机安装固定，要求其要有

20、足够的机械强度和刚度。全封闭式电机的定子铁心紧贴机座内壁，故机座外壳上的散热筋是电机式电机的定子铁心紧贴机座内壁，故机座外壳上的散热筋是电机的主要散热面。小型电机一般采用铸铁机座，也有采用铸铝合金的主要散热面。小型电机一般采用铸铁机座，也有采用铸铝合金 ( (如小功率水泵电机机座如小功率水泵电机机座) )；中小型电机采用铸铁机座；大型电机；中小型电机采用铸铁机座；大型电机一般采用钢板焊接机座。一般采用钢板焊接机座。 2.2.转子部分转子部分由转子铁芯、转子绕组和转轴组成。由转子铁芯、转子绕组和转轴组成。(1)(1)转子铁芯转子铁芯 转子铁芯也是电机磁路的组成部分，并用来固定转子绕组。转子铁芯也

21、是电机磁路的组成部分，并用来固定转子绕组。铁芯材料也用铁芯材料也用0.5mm0.5mm或或0.35mm0.35mm厚的硅钢片冲制叠压而成，故通常厚的硅钢片冲制叠压而成，故通常用冲制定子铁芯冲片剩余下来的内圆部分制作。转子铁芯固定在用冲制定子铁芯冲片剩余下来的内圆部分制作。转子铁芯固定在转轴上，其外圆上开有槽，用来嵌放转子绕组。转轴上，其外圆上开有槽，用来嵌放转子绕组。用中碳钢材料制成，起支撑、固定转子铁用中碳钢材料制成，起支撑、固定转子铁芯和传递功率的作用。芯和传递功率的作用。平行齿平行齿平行槽平行槽凸形槽凸形槽闭口槽闭口槽转子铁芯槽形的简介转子铁芯槽形的简介 转子铁芯固定在转轴上或转子支架上

22、。整个转子的外表呈转子铁芯固定在转轴上或转子支架上。整个转子的外表呈圆柱形，一般外圆上均冲有同形槽，其槽形对电机的性能，特别圆柱形，一般外圆上均冲有同形槽，其槽形对电机的性能，特别的笼型异步电动机的起动性能有很大的影响，小功率电动机可以的笼型异步电动机的起动性能有很大的影响，小功率电动机可以选选平行齿平行齿，运行性能较好运行性能较好；功率较大的电动机可选；功率较大的电动机可选平行槽平行槽，以，以提提高起动性能高起动性能；为获得；为获得更高起动性能更高起动性能可用可用凸形槽凸形槽，但，但工艺结构比较工艺结构比较复杂复杂；小电机也有用；小电机也有用闭口槽闭口槽，以，以降低杂散损耗降低杂散损耗。如还

23、需进一步改。如还需进一步改善起动性能，可以采用其他特殊槽形善起动性能，可以采用其他特殊槽形(如异形槽、深槽等如异形槽、深槽等)。(2)(2)转子绕组转子绕组根据转子绕组的结构型式可分为鼠笼式和绕线式根据转子绕组的结构型式可分为鼠笼式和绕线式 1 1）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸导条( (铜或铝铜或铝导条导条) )，形成一个多相对称短路绕组。，形成一个多相对称短路绕组。铝导条铝导条铁芯铁芯转轴转轴端环端环笼型转子生产工艺简介笼型转子生产工艺简介 转子铁芯的每一槽中有一根转子铁芯的每一槽中有一根导体，这些导条两端各有一个圆导体，这些导条两端

24、各有一个圆环，将它们短接起来，如去掉铁环，将它们短接起来，如去掉铁芯，该绕组的外形就好像一个芯，该绕组的外形就好像一个“鼠笼鼠笼”，笼型转子或鼠笼式转笼型转子或鼠笼式转子名称的由来。子名称的由来。 笼型转子笼型转子( (或鼠笼式转子或鼠笼式转子) )生产工艺有两种，生产工艺有两种，一是铸铝一是铸铝: :可用离可用离心浇铸或用压铸法，把熔化的铝注入转子槽中，且把风扇和端环心浇铸或用压铸法，把熔化的铝注入转子槽中，且把风扇和端环也一同铸成，也一同铸成，这种工艺简便，生产效率高，适合于中、小型电机这种工艺简便，生产效率高，适合于中、小型电机的笼型转子的笼型转子( (如图如图b)b)；二是焊接法二是焊

25、接法: :每槽中放一根铜条，再在两端每槽中放一根铜条，再在两端放上两个端环，将转子导条分别焊接在端环上，放上两个端环，将转子导条分别焊接在端环上，对于大型电机用对于大型电机用铸铝转子质量难以保证，所以一般采用焊接这种工艺方法铸铝转子质量难以保证，所以一般采用焊接这种工艺方法( (如图如图a) a) 。 此外，笼型转子有时故意将转子槽与转轴倾斜一定的角度，形此外，笼型转子有时故意将转子槽与转轴倾斜一定的角度，形成斜槽。成斜槽。 2 2）绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽）绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。内。 绕线式异步电机与鼠笼式异步电机的差别在转子绕组

26、，绕线绕线式异步电机与鼠笼式异步电机的差别在转子绕组，绕线式转子槽内放置着与定子相类似的三相对称绕组。三相绕组尾端式转子槽内放置着与定子相类似的三相对称绕组。三相绕组尾端在内部接成星形，三相首端由转子轴中心引出接到滑环在内部接成星形，三相首端由转子轴中心引出接到滑环( (集电环集电环) )，每个滑环上各有一个电刷，如下图所示。经电刷与滑环滑动接触每个滑环上各有一个电刷，如下图所示。经电刷与滑环滑动接触把转子绕组与外电路相连，再串入外接电阻可改善电动机的起动把转子绕组与外电路相连，再串入外接电阻可改善电动机的起动和调速性能。有的绕线式电机还装设提刷装置，在串入的外接电和调速性能。有的绕线式电机还

27、装设提刷装置，在串入的外接电阻起动完毕后，把电刷提起，三相滑环阻起动完毕后，把电刷提起，三相滑环直接短路直接短路，其目的是以减，其目的是以减小运行中的损耗小运行中的损耗( (摩擦摩擦) )，同时提高电动机运行的可靠性。，同时提高电动机运行的可靠性。3.3.气隙气隙 异步电动机的定子、转子之间的空气隙称为气隙。异步电动机的定子、转子之间的空气隙称为气隙。电机实现能电机实现能量转换，拖动负载旋转，异步电动机必须留有气隙。气隙是电机量转换，拖动负载旋转，异步电动机必须留有气隙。气隙是电机磁路的一个重要部分，对电机的性能有重大的影响。制造良好的磁路的一个重要部分，对电机的性能有重大的影响。制造良好的异

28、步电动机，气隙不仅应当是异步电动机，气隙不仅应当是均匀均匀的，长度值也应适当的。中小的，长度值也应适当的。中小型异步电动机的气隙一般为型异步电动机的气隙一般为0.2-2.0mm0.2-2.0mm。气隙太小，虽能提高电机。气隙太小，虽能提高电机的功率因数，但会增加电机的装配难度，运行不可靠及增加附加的功率因数，但会增加电机的装配难度，运行不可靠及增加附加损耗，因此为损耗，因此为减小励磁电流，应为机械条件所能允许达到的最小减小励磁电流，应为机械条件所能允许达到的最小值。值。 绕线式异步电机的转子绕组比较复杂，由线圈绕制而成，采用绕线式异步电机的转子绕组比较复杂，由线圈绕制而成，采用插入式绕组或散嵌

29、绕组，常用绕组型式有双层波绕组插入式绕组或散嵌绕组，常用绕组型式有双层波绕组( (适用于大、适用于大、型电机型电机) )或双层叠绕组或双层叠绕组( (适用于小型电机适用于小型电机) )。大、中型电机转子绕组。大、中型电机转子绕组之所以采用波绕组，是由于转子电流大，铜线较粗，通常每线圈之所以采用波绕组，是由于转子电流大，铜线较粗，通常每线圈只有一匝，用波绕组可以节省铜线。绕线式异步电机最大的缺点只有一匝，用波绕组可以节省铜线。绕线式异步电机最大的缺点是运行可靠性较差是运行可靠性较差( (因有电刷接触系统因有电刷接触系统) )、结构复杂、价格较高，、结构复杂、价格较高，多用于需要起动电流小，起动转

30、矩大，需调速和频繁起动的设备多用于需要起动电流小，起动转矩大，需调速和频繁起动的设备中。中。二、鼠笼式转子绕组分析二、鼠笼式转子绕组分析 鼠笼绕组与普通对称三相绕组差别很大，它的相数、极数和鼠笼绕组与普通对称三相绕组差别很大，它的相数、极数和绕组系数要通过以下三个方面分析来确定。绕组系数要通过以下三个方面分析来确定。1.1.鼠笼绕组的相数鼠笼绕组的相数m m2 2和匝数和匝数n n2 2 下图为鼠笼绕组展开图，图中蓝线波表示一对极的旋转定子下图为鼠笼绕组展开图，图中蓝线波表示一对极的旋转定子气隙磁密波，该磁密波在空间按正弦分布并对转子导条以转速差气隙磁密波，该磁密波在空间按正弦分布并对转子导条

31、以转速差n=nn=n1 1-n-n旋转。旋转。返回转子磁动势波转子磁动势波f2气隙磁场气隙磁场bm转子转子22ie22iente转子磁动势波转子磁动势波f2气隙磁场气隙磁场bm转子转子nte转子磁动势与转子磁动势与气隙磁场在空气隙磁场在空间的相对位置间的相对位置 图中转子圆周上均匀分布着图中转子圆周上均匀分布着1212根根导条，在旋转磁密波切割下，每根导导条，在旋转磁密波切割下，每根导条内感应电动势依次滞后相位角条内感应电动势依次滞后相位角，即即=p=p3603600 0/z/z2 2( (式中为磁密波极对式中为磁密波极对数，数，z z2 2为转子槽数为转子槽数) )，此时计算出，此时计算出=

32、30=300 0。可画出各导条的槽电动势相。可画出各导条的槽电动势相量图。如右图所示。量图。如右图所示。 由于所有导条在转子上是对称分由于所有导条在转子上是对称分布的，故每一导条中电流滞后电动势布的，故每一导条中电流滞后电动势的相角的相角2 2相同。因而只需将图顺时针相同。因而只需将图顺时针转过转过2 2角就可表示出鼠笼绕组各导条角就可表示出鼠笼绕组各导条中电流相量的相位关系。即中电流相量的相位关系。即各导条中各导条中电流大小相等，相位依次滞后电流大小相等，相位依次滞后角，角，导条的电流也是对称的。导条的电流也是对称的。2 2 鼠笼绕组所有导条电动势间通过端鼠笼绕组所有导条电动势间通过端环并联

33、，并非相互串联。由此可见，环并联，并非相互串联。由此可见，鼠鼠笼绕组每一根导条就是一相，笼绕组每一根导条就是一相，即每一对即每一对极下的导条数等于相数，鼠笼绕组的相极下的导条数等于相数，鼠笼绕组的相数为数为m m2 2=z=z2 2/p(/p(转子槽数转子槽数z z2 2等于导条数等于导条数) )。由于绕组各导条中电流是对称的，由于绕组各导条中电流是对称的，故为故为对称多相绕组。对称多相绕组。由于每相只有一根导条，由于每相只有一根导条，相当于半匝，所以每相匝数相当于半匝，所以每相匝数n n2 2=1/2=1/2。2.2.鼠笼绕组的极对数鼠笼绕组的极对数p p2 2 设定子一对极的的气隙磁密波旋

34、转到下图所示位置，可用箭设定子一对极的的气隙磁密波旋转到下图所示位置，可用箭头的长短在导条内画出该瞬间各导条的电动大小。头的长短在导条内画出该瞬间各导条的电动大小。 由图可知每一根导条的电动势大小决定于该瞬间导条处于磁由图可知每一根导条的电动势大小决定于该瞬间导条处于磁密波下的位置。从而得出每一时刻导条电动势瞬时值的空间分布密波下的位置。从而得出每一时刻导条电动势瞬时值的空间分布规律与气隙磁密的空间分布规律相同。此外，转子电动势产生的规律与气隙磁密的空间分布规律相同。此外，转子电动势产生的转子电流也会在导条内形成与电动势类似的一半正、一半负的电转子电流也会在导条内形成与电动势类似的一半正、一半

35、负的电流分布波，从而产生两极的转子磁场。流分布波，从而产生两极的转子磁场。 同上述道理，若定子绕组决定的磁密波为同上述道理，若定子绕组决定的磁密波为4 4极，感应的转子极，感应的转子电流也将产生电流也将产生4 4极的磁场。依此类推，鼠笼式转子的极数由产生极的磁场。依此类推，鼠笼式转子的极数由产生上述磁密波的定子绕组极数决定，上述磁密波的定子绕组极数决定，即转子的极数等于定子绕组的即转子的极数等于定子绕组的极数。极数。3.3.鼠笼绕组的绕组系数鼠笼绕组的绕组系数k kw2w2 学习定子交流绕组时已经知道，绕组系数学习定子交流绕组时已经知道，绕组系数k kw2w2实质上是一相绕实质上是一相绕组中各

36、导体电动势串联叠加成一相电动势时应打的折扣，这是由组中各导体电动势串联叠加成一相电动势时应打的折扣，这是由于绕组的分布、短距的原因引起的。但于绕组的分布、短距的原因引起的。但对于鼠笼转子而言，一根对于鼠笼转子而言，一根导条即是一相，各导条电动势并非串联，而是并联的，不存在串导条即是一相，各导条电动势并非串联，而是并联的，不存在串联叠加问题，联叠加问题，因而，因而，不需要打折扣，故不需要打折扣，故k kw2w2 =1 =1。鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变电动机的机械

37、特性。的机械特性。结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子外加电阻可人为改变电动机的机械特性。人为改变电动机的机械特性。第三节第三节 异步电动机的铭牌数据异步电动机的铭牌数据异步电动机的铭牌上标明了型号、额定值和主要技术数据等。异步电动机的铭牌上标明了型号、额定值和主要技术数据等。 磁极数磁极数( 极对数极对数 p = 1 )例如：例如： y 132 sy 132 s2 2 型号是表示电机主要技术条件、名型号是表示电机主要技术条件、名称、规格的一种产品代号。即称、规格的一种产品代号。即用以表明电用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。由汉语拼动机的系

38、列、几何尺寸和极数。由汉语拼音字母、音字母、 国际通用符号和阿拉伯数字组国际通用符号和阿拉伯数字组成。成。 机座长度代号机座长度代号机座中心高（机座中心高（mm）三相异步电动机三相异步电动机（s-s-短机座；短机座；m-m-中机座；中机座；l-l-长机座）长机座）例例: :异步电动机产品名称代号异步电动机产品名称代号接线盒接线盒xazbycaxz zy yx xb bc ca acbzy联结电机容量y3kw 联联结结电电机机容容量量 kw4通常情况下通常情况下例如：例如：380/220v380/220v、y/y/ 是指线电压为是指线电压为380v380v时时采用采用y y联结；线电压为联结；线

39、电压为 220v 220v 时采用时采用 联结。联结。4.4.额定电流额定电流i in n(a)(a)表示表示 联结下电机的线电流为联结下电机的线电流为6.73a6.73a； 联结下线电流为联结下线电流为11.64a11.64a。两种接法下相电流。两种接法下相电流均为均为6.73a6.73a。12ppn鼠笼电机鼠笼电机 =7293电动机在额定运行时定子绕组的电动机在额定运行时定子绕组的 额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机械功率功率p p2 2，它不等于从电源吸取的电功率，它不等于从电源吸取的电功率p p1 1。nnn1cos3iup nniupcos3nn 三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时三相异步电动机的功率因数较低，在额定负载时约为约为0.7 -0.90.7 -0.9。空载时功率因数很低，只有。空载时功率因数很低，只有0.2-0.30.2-0.3。额定负载时，功率因数最高。额定负载时，功率因数最高。 pnp2cos o 因为电动机是电感性负载，定子相电流比相电压滞因为电动机是电感性负载，定子相电流比相电压滞后一个后一个 角。角。coscos 就是功率因数。就是功率因数。电机在额定电压、额定负载下运行时的转速。电机在