电子电工技术5-3

电工电子技术

教学课件

(模块5变压器与电动机)

丁卫民编单元3三相异步电动机一、三相异步电动机的结构（1）定子

电机固定不动的部分叫定子。主要由机座、铁心和定子绕组等组成如上图，三相定子绕组嵌放在定子铁心槽内，定子绕组的三个首端为U1、V1、W1，末端为U2、V2、W2，都由机座上的接线盒中引出。

根据三相定子绕组的额定电压及电源的线电压的关系，三相定子绕组可接成星形或三角形。（2）

转子

三相异步电动机鼠笼式转子由铁心和绕组构成，其结构如图，转子铁心由硅钢片叠成，并固定在转轴上。转子绕组（通常用铜条）为鼠笼状，通常用铝浇铸而成。二、三相异步电动机的工作原理1.三相电流的旋转磁场

三相异步电动机的定子绕组，是由在空间彼此相隔1200的三组相同的线圈（即三相对称绕组）组成，各相绕组的始端分别由U1、V1、W1表示，末端分别以U2、V2、W2表示。定子绕组联接成Y形或Δ形。当三相定子绕组通有三相交流电流后，它们在转子空间的合成磁场将随电流的变化而在空间不断地旋转，这就是旋转磁场。定子绕组接线和三相电流波形及t0~t1时刻的旋转磁场：旋转磁场（又称同步转速）的转速n1与交流电源的频率f1有关，同时也与电动机定子绕组的磁极对数p有关。它们之间的关系为：2.三相异步电动机的转动原理静止的、自行闭合的转子在空间受到旋转磁场的作用，由于之间的相对运动，转子导体内产生感应电动势和感应电流而成为载流导体。在旋转磁场中，受电磁力的作用而对转轴产生作用方向与旋转磁场方向一致的电磁转矩，因此转子就顺着旋转磁场的旋转方向转动起来。

转动原理图如下：若使旋转磁场反转，则转子的转动方向也随之而改变。因此，若要让三相异步电动机实现反转，只需把电机定子绕组与三相电源连接的三根导线任意两根对调即可。*三.三相异步电动机的运行特性（1）、转差率若电机转速为n2,则转子与旋转磁场之间的相对转速为n1-n2,此相对转速与同步转速之比，称为异步电动机的转差率，用S表示，即转差率是分析异步电动机运行特性的一个重要数据。（1）转子尚未转动时：n2=0，S=1（2）电动机空载运行时：n2趋近于n1，S趋近于零。（3）一般情况下:0<S<1之间。三相异步电动机在额定负载下运行时，其转差率很小，即SN≈0.02

0.06。（2)、电磁转矩三相异步电动机的电磁转矩T与电动机的结构所决定的转矩常数CT、磁极的平均磁通Φ、转子电流I2及转子电路的功率因数cos

2有关，可以证明它们之间的关系为T=CTΦI2cos

2

代入有关量之后，得到电磁转矩与转差率的关系：并绘出转矩与转差率的关系曲线：(3)、机械特性电动机的机械特性是指电动机的转速和电磁转矩之间的关系，即n2=f（T）曲线。特性分析：（1）AB段

稳定工作区，在此区段内n2随着T的增大而略有下降。电动机额定转矩应在此区段内，在距离Tm较远的地方，并具有较大的过载能力。（2）BC段

非稳定区，在此区段内，电磁转矩随转子转速的下降而减小。电动机起动一瞬间，转矩称为起动转矩Tst。当Tst大于电机轴上负载转矩TZ时，转子逐渐加速，电动机电磁转矩沿着n2=f（T）曲线CB上升，经最大转矩Tm后又BA下降。当T等于电机额定转矩Te时，电动机就以额定转速ne稳定运行电动机机械特性的几个概念：①

电动机的过载能力(2.0～2.2)②电动机的起动能力（1.7～2.2）可见（1）异步电动机工作在稳定区内时，具有硬的机械特性，即随着负载的变化而转速变化很小；

（2）异步电动机具有较大的过载能力和起动能力；

（3）异步电动机的电磁转矩外加电源电压的平方成正比，即电动机的电磁转矩对电源电压的变化十分敏感。

四、三相异步电动机的铭牌数据电动机的铭牌:

（1）型号

（M、S、L分别表示中、短、长机座）（2）额定电压指电动机定子绕组按铭牌上规定接法时应加的线电压值。（3）接法

现在生产的额定电压为380V，4KW以上的Y系列三相异步电动机均为D形（三角形）接法。（4）额定功率Pe

指电动机在额定转速下长期连续工作时，电动机不过热，轴上所能输出的机械功率。电动机额定功率与额定转矩之间的换算关系为(5)额定电流

电动机轴上输出额定功率时，定子电路取用的线电流。(6)额定转速

指电动机满载时的转子转速。(7)