任务3.1 三相交流异步电动机的拆装

任务3.1三相交流异步电动机的拆装主讲人：韩晓冬项目3三相交流异步电动机认识与调试

CONTENTS目录任务描述01任务实施05学习目标02任务分析03知识链接04拓展知识06自我检测07任务描述

通过三相交流异步电动机的结构、工作原理等知识的学习和仿真训练，使学生熟悉三相交流异步电动机的结构，并进一步掌握其工作原理、铭牌数据等知识。学习目标（1）能复述三相交流异步电动机的结构；（2）能说出三相交流异步电动机的工作原理；（3）能解读三相交流异步电动机铭牌数据的含义。知识目标01（1）会使用绝缘电阻表等工具；（2）能完成三相交流异步电动机的拆装。能力目标02（1）自主学习，具备查找参阅相关资料及信息处理方法；（2）细致严谨、精益求精的工匠精神；（3）培养学习者团队协作精神和职业安全意识。素养目标03任务分析

本任务围绕三相交流异步电动机的拆装实践，旨在帮助学习者在掌握其基本结构、工作原理及铭牌参数含义。通过动手拆卸与组装，加深理解三相交流异步电动机的定子、转子、气隙等部件结构特点及功能。

本任务要求学习者能够规范使用绝缘电阻表等工具，完成电动机的拆装和绝缘性能测试，并实现电动机的星形与三角形两种接线方式。通过本任务的学习，提高学习者的实际操作能力与故障初步诊断能力，培养其严谨规范的操作习惯、团队协作精神及职业安全意识，实现理论知识与实践应用的深度融合。知识链接

3.1.1三相交流异步电动机的结构

三相交流异步电动机主要由定子和转子两大部分组成，以及端盖、轴承及风扇等部件。知识链接

1.定子作用：产生旋转磁场构成：定子铁心、定子绕组和机座等。（1）定子铁心

作用：电动机主磁路的一部分，放置定子绕组。构成：导磁性能良好、厚度为0.35～0.5mm、两面均涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。原因：为了减小交变磁场在铁心中的磁滞和涡流损耗。形状：硅钢片的内圆表面冲有均匀分布与轴平行的槽。定子铁心冲片知识链接

（2）定子绕组

作用：电动机定子电路部分，其通入三相对称交流电产生旋转磁场。构成：用绝缘铜（或铝）导线绕制而成。特点：嵌放在定子铁心槽内，槽口用槽楔（一般为竹制）塞紧。槽内绕组匝间、绕组与铁心之间都要有良好的绝缘。知识链接

三相交流异步电动机定子绕组的三个首端U1、V1、W1（又称A、B、C）和三个末端U2、V2、W2（又称X、Y、Z），都从机座上的接线盒中引出，根据电动机的容量和需要，定子绕组可以接成星形（Y）或三角形（∆）。知识链接

（3）机座

作用：电动机的外壳和支架，用于固定和保护定子铁心、定子绕组并支撑端盖。

构成：中小电机用铸铁机座，大型电机用钢板焊接而成机座知识链接

2.转子

转子是异步电动机的转动部分，在定子绕组产生的旋转磁场作用下获得一定的转矩而旋转起来的。转子由转子铁心、转子绕组和转轴等组成。（1）转子铁心

作用：电动机主磁路的一部分。通常由厚度为0.35～0.5mm的硅钢片叠压而成。知识链接

（2）转子绕组

作用：转子绕组是闭合的，是转子的电路部分。在旋转磁场的作用下，产生感应电动势和感应电流，从而获得一定的电磁转矩。

按照转子绕组结构形式的不同，可分为笼型转子绕组和绕线转子绕组两种。1）笼型转子绕组。笼型转子绕组是由嵌在转子铁心槽内的裸导线和两端的短路环连接而成，形成闭合回路，像一个“鼠笼”的形状，故称为笼型转子绕组。知识链接

2）绕线转子绕组。绕线转子绕组与定子绕组相似，在转子铁心槽内嵌放对称三相绕组。三相绕组三个末端连接在一起，接成星形，三个首端分别与转轴上的三个集电环相连，通过集电环和电刷接到外电路的变阻器上，以便改善电动机的起动和调速性能。

绕线转子知识链接

（3）转轴

作用：支撑转子铁心和输出转矩。构成：低碳钢或合金钢制成。转轴知识链接

三相交流异步电动机是利用定子绕组中通入对称三相交流电所产生的旋转磁场，与转子绕组中所产生的感应电流相互作用而获得一定的转矩来运行的。3.1.2.三相交流异步电动机的工作原理知识链接

1.旋转磁场（1）旋转磁场的产生

知识链接

电动机的定子绕组每相只有一个线圈，三相定子绕组共有三个线圈，它们被放置于定子铁心的6个槽内。当通入三相对称交流电流时，产生的旋转磁场相当于一对N、S磁极在旋转。

知识链接在三相交流异步电动机定子铁心中布置结构完全相同、空间各相差均匀对称电角度的三相定子绕组，分别向三相定子绕组通入三相交流电，则在定子、转子与空气隙中产生一个沿定子内圆旋转的磁场，该磁场称为旋转磁场。

1、电生磁：三相对称绕组通往三相对称电流产生圆形旋转磁场。3、电磁力：转子载流（体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转，将电能转化为机械能。2、动磁生电：旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。知识链接

（2）旋转磁场的转速

转速是以每分钟的转数来表示的，所以旋转磁场转速的计算公式为

知识链接

（3）旋转磁场的旋转方向

旋转磁场在空间上的旋转方向是由定子三相电流的相序决定的。如果要改变旋转磁场的转向（即改变电动机的旋转方向），只要把定子绕组接到电源三根导线中的任意两根对调即可。知识链接

2.转子的转动（1）转动原理知识链接

（2）转子的转速

转子的旋转速度一般称为电动机的转速，用

表示。（3）转差率

同步转速

与转子转速

之差称为转速差，转速差与同步转速的比值称为转差率，用

表示。转子频率为知识链接

（4）转子转速与同步转速的关系

1.方向相同2.大小不同所以称为“异步”电动机当静止时，，

则当空载时，

，

则一般s=0.01~0.06。知识链接

3.1.3三相交流异步电动机的铭牌参数

三相交流异步电动机的铭牌上主要有电动机的型号、额定参数、接线方式、防护等级、绝缘等级、生产日期、标准编号及出厂编号等。功能：选择、安装、使用、修理。图3-13

三相交流异步电动机的铭牌知识链接

1.型号

型号通常由字母和数字组成。（1）小型异步电动机

以Y112M—6为例来介绍小型异步电动机的型号表示方法。Y：三相异步电动机（Y系列）；112：中心高度（mm）；M：中机座；6：磁极数。（2）中型异步电动机

以Y350M—4为例来介绍中型异步电动机的型号表示方法。Y：三相异步电动机（Y系列）；350：中心高度（mm）；M：中机座；4：磁极数。极数异步电动机中心高(mm)机座长短(S-短机座，M-中机座，L-长机座)Y112M－6

产品名称代号异步电动机Ｙ绕线式异步电动YR防爆型异步电动机YB高起动转矩异步电动机YQ知识链接

（3）大型异步电动机

以Y630—10/1180为例来介绍大型异步电动机的型号表示方法。Y：异步电动机；630：功率（kW）；10：磁极数；1180：定子铁心外径（mm）。提示：中心高越大，电动机容量越大，中心高80～315mm为小型电动机；315～630mm为中型电动机；630mm以上为大型电动机。在同一中心高下，机座长则铁心长，容量大。知识链接

2.额定值（1）额定电压

，三相交流异步电动机在额定状态下运行时，规定加在定子绕组上的线电压值（V或KV）。（2）额定电流

指三相交流异步电动机在额定状态下运行时，流入电动机定子绕组中的线电流值（A或KA）。（3）额定功率

指三相交流异步电动机在额定状态下工作时，电动机转子轴上输出的机械功率，（W或KW）。知识链接

2.额定值（4）额定频率

指三相交流异步电动机所接交流电源的频率，我国电力系统的频率为50Hz。（5）额定转速

指三相交流异步电动机在额定电压、额定频率下，电动机转轴上输出额定功率时的转子转速（r/min）。知识链接

3.接线方式

三相交流异步电动机的接线方式是指异步电动机在额定电压下运行时，三相定子绕组的连接方式。三相定子绕组可以连接成星形联结或三角形联结。4.防护等级

电动机外壳防护等级的标志方法，是以字母IP和后面的两位数字来表示的。IP是国际防护的英文单词缩写。

IP后面的第一位数字代表第一种防护形式（防尘）的等级，共分为0～6七个等级；第二位数字代表第二种防护形式（防水），共分为0～8九个等级。数字越大表示防护能力越强。知识链接

知识链接

5.绝缘等级

绝缘等级是指电动机内部所有绝缘材料允许的最高温度等级，它决定了电动机工作时允许的温升。6.工作方式

反映异步电动机的运行情况，可分为三种基本方式：连续运行、短时运行和断续运行。任务实施

1.任务设备、器材及工具完成三相交流异步电动机的拆卸、元件分类、元件清理和安装。2.实施步骤1）根据三相交流异步电动机内部结构拆解，并将元件分类。2）检查各元件是否完好，绝缘层情况是否良好。3）观察拆卸下的各部件，并进行分类，对各个元件进行观察识别并将结果记录。4）重新组装三相交流异步电动机，将定子绕组分别接成星形联结和三角形联结。5）检查异步电动机的绝缘性能。任务实施

3.考核评价

本环节对三相交流异步电动机的的安全操作、拆除操作和操作规范等进行综合评价，具体考核内容、分值及评分标准见表3-6。

拓展知识

1.三相交流异步电动机的功率与转矩的关系输出转矩的大小当电动机在额定状态下运行时，拓展知识

2.三相交流异步电动机的机械特性（1)机械特性表达式1)物理表达式。

由于三相交流异步电动机的电磁转矩是由转子电流与旋转磁场相互作用而产生的，所以电磁转矩的大小与磁通量的大小及转子电流的有功分量成正比。2)参数表达式。电磁转矩

等于电磁功率

除以定子旋转磁场的角速度

。拓展知识

（2)固有机械特性分析三相交流异步电动机的机械特性是指电动机电磁转矩

与转速

之间的关系，即

。三相交流异步电动机的固有机械特性是指三相交流异步电动机工作在额定电压和额定频率下，按规定的接线方式接线，定、转子外接电阻为零时，电磁转矩

与转速的关系。拓展知识1)同步转速点A电动机的理想空载点，即转子转速达到了同步转速。2）额定转矩点B电动机在额定电压下，带上额定负载，以额定转速运行，输出额定功率时的电磁转矩称为额定转矩。拓展知识3)最大转矩点C

机械特性曲线中线性段(A—C)与非线性段(C—D)的分界点，此时，电磁转矩为最大值

，相应的转差率为

。

在机械特性曲线中，最大电磁转矩与额定电磁转矩的比值称为电动机的过载能力，这个比值称为过载系数。4）起动转矩点D

电动机从静止状态开始转动的瞬间（即转差率（s=1）时）的转矩工作点，其转矩大小决定了电动机能否克服负载转矩顺利起动，是衡量电动机起动性能的关键指标。起动时，当起动转矩大于负载转矩，电动机才能起动。拓展知识3.人为机械特性

通过人为改变电动机的相应参数而得到的机械特性曲线称为人为机械特性曲线。（1)定子绕组降压的人为机械特性。1）降压后同步转速不变，即不同的人为特性都通过固有机械特性上的同步转速点。2）降压后，最大转矩随成比例下降，但是临界转差率不变，为此，不同时的人为机械特性的临界点的变化规律，定子绕组降压的人为机械特性曲线如图3-16所示。3）降压后的最大电磁转矩、起动转矩也随定子电压的平方成正比，成比例下降，而临界转差率与定子电压无关。拓展知识（2）转子绕组串电阻的人为机械特性。

三相交流绕线式异步电动机工作时，定子绕组加额定电压，定子绕组不串接附加电阻和附加电抗，只在转子绕组回路中串入电阻，得到三相交流异步电动机转子串电阻的人为机械特性曲线。