第18章三相机的结构和基本工作原理

第18章三相异步电动机的结构和基本工作原理主要内容：2.掌握三相异步电动机的额定值3.掌握三相异步电机的工作原理及转差率概念1.了解异步电机的结构4.掌握三种运行状态下转差率的数值范围

三相异步电机主要用作电动机，拖动各种生产机械，例如：风机、泵、压缩机、机床、轻工及矿山机械、农业生产中的脱粒机和粉碎机、农副产品中的加工机械等等。第一节异步电动机的用途和分类

在民用生活中，电扇、洗衣机、电冰箱和空调器等一般由单相异步电动机来拖动。优点：结构简单、制造容易、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高并具有适用的工作特性。缺点：

功率因数较差，电机在运行过程中必须从电网吸收感性无功功率，因此它的功率因数总小于1。

异步电动机的种类很多，从不同的角度看，有不同的分类法，常见的有：按定子相数分：

单相异步电动机

两相异步电动机

三相异步电动机

绕线型异步电动机

鼠笼型异步电动机按转子结构分：链接三相异步电动机的拆分动画第二节三相异步电动机的结构

三相异步电动机主要由定子和转子两大部分构成，定转子中间是气隙。

三相异步电动机的定子部分在结构上和同步电机的定子部分完全相同。高电压大、中容量异步电动机定子绕组采用Y联接，只引出3个出线头。对中、小容量的低压异步电动机，通常定子三相绕组的六个出线头都引出，这样可根据需要灵活地接成“Y”形或“D”形。U1V1W1U1V1W1W2U2V2W2U2V2D联结Y联结

三相异步电动机的转子部分结构类型主要有两种：鼠笼型和绕线型。

鼠笼型转子绕组由插入每个转子槽中的导条和两侧的短路端环构成，如果去掉转子铁心，剩余的转子绕组就像一个松鼠笼子。鼠笼型转子铁心和绕组结构示意图特点：可以在转子绕组中串入附加电阻，来改善电机的起动性能或作转速调节用。三相绕线型转子Y接或D接

绕线型转子结构的异步电机可以作为风力发电机，实现变速恒频发电。

绕线型异步电动机

异步电机的气隙气隙大了好，还是气隙小了好？为什么中、小型异步电动机的气隙一般在0.2～1mm之间。1）额定功率（kW）指额定运行时转轴上的输出机械功率；2）额定电压（V）定子绕组上的线电压；3）额定电流（A）指定子绕组中的线电流；第三节三相异步电动机的额定值4）额定功率因数指电动机在额定负载时定子侧的功率因数；当UN,PN时6）额定转速（r/min）指电机额定运行时转轴的转速；（Nm）7）电动机的额定输出转矩计算式为.5）额定频率（Hz）我国工业用频率为50Hz；输出功率的计算：当UN,fN，PN时对于绕线型异步电机，1）转子绕组的联接法2）转子额定电动势E2N：定子加UN，转子开路集电环之间的线电动势3）转子额定线电流I2N

2）如铭牌上标有“380V、D联结”时，表示电机正常运行时只能采用“D”联结，但是在电动机起动过程中可接380V电源，绕组采用“Y”联结，起动完毕，恢复“D”联结。

1）如铭牌上标有“380/220V、Y/D联结”时，表示电源电压为380V时，电机绕组采用“Y”联结；电源电压为220V时，采用“D”联结。对于中低压电动机两极异步电动机示意图

定子接三相电源上，绕组中流过三相对称电流，气隙中建立基波旋转磁动势，产生基波旋转磁场，转速为同步速:

这个同步速的气隙磁场切割转子绕组，产生感应电动势并在转子绕组中产生相应的电流；

转子绕组在磁场中受到电磁力矩作用，这个力矩驱动转子加速旋转。第四节三相异步电动机的简单工作原理1n<n思考：能否等于？何谓异步？n？

由于异步电动机的转速n总不等于同步速n1，因此在描述异步电机转速时通常采用转差率的概念。

转差率的概念定义如下：把同步速n1和电机转子转速n之差与同步速n1的比值称为转差率，用s表示：n<n1发电机示意图制动运行图电动机示意图电动机运行异步电机的三种运行模式0≤

n<n1

0<s≤

1发电机运行n>n1,s<0制动运行n<0s>1状态电动机发电机电磁制动n与s关系n>n1s<0n与n1反向，n<0,s>1T的性质电磁驱动力矩电磁阻力矩电磁阻力矩能量转换电能→机械能原动机机械能→电能电能