异步电动机 较全PPT课件

虽然绕线式异步电动机与鼠笼式异步电动机的结 构不同， 但它们的工作原理是相同的。
第7章 异步电动机
7.1.2 工作原理 三相异步电动机通入三相交流电流之后， 在定子
绕组中将产生旋转磁场， 此旋转磁场将在闭合的转子 绕组中感应出电流， 从而使转子转动起来。 因此， 在 研究三相异步电动机的原理之前，应首先介绍旋转磁 场的产生及特点。
第7章 异步电动机
定子绕组分布在定子铁心的槽内， 小型电动机的 定子绕组通常用漆包线绕制， 三相绕组在定子内圆周 空间彼此相隔120°， 共有六个出线端， 分别引至电 动机接线盒的接线柱上。 三相定子绕组可以连接成星 形或三角形， 如图7-3所示。 其接法根据电动机的额 定电压和三相电源电压而定， 通常三个绕组的首端分 别用U1、 V1、 W1表示， 末端分别用U2、 V2、 W2 表示。
第7章 异步电动机
第7章 异步电动机
7.1 三相异步电动机的结构和工作原理 7.2 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 7.3 三相异步电动机的铭牌 7.4 三相异步电动机的起动 7.5 三相异步电动机的调速 7.6 三相异步电动机的制动 7.7 三相异步电动机的选择 7.8 单相异步电动机 思考题与习题
说明实际电流方向与iW的参考方向相同， 即从W1流入
( )， 从W2流出（用⊙表示）。 根据右手螺旋
法则， 可判断出转子铁心中磁力线的方向是自上而下，
相当于定子内部是N极在上， S极在下的一对磁极在工
作， 如图7-7（a）所示。
第7章 异步电动机
当ωt=120°时， iU为正值， 电流从U1流入( 表示)， 从U2流出（用⊙表示）；iV=0； iW为负值， 电流从W2流入( )， 从W1流出（用⊙表示）。 合成磁场如图7-7（b)所示， 从图可以看出， 合成磁场 在空间上沿顺时针方向转过了120°当ωt=240°时， 同理， 合成磁场如图7-7（c)所示， 从图可以看出， 它又沿顺时针方向转过了120°。 ωt =360°时的磁场 与ωt =0时刻相同， 合成磁场沿顺时针方向又转过了 120°， N、 S磁极回到ωt=0时刻的位置， 如图7-7（d) 所示。
第7章 异步电动机
U iU
Vi V
U1 V2 W2
W1 U2 V1
Wi W U iU V iV
W iW
W2 W1
U1 U2
V2 V1
图7-6 三相定子绕组的分布
第7章 异步电动机
1. 旋转磁场的产生
三相异步电动机定子绕组是空间对称的三相绕组， 即U1-U2、 V1-V2和W1-W2， 空间位置相隔120°。 若 将它们作星形连接， 如图7-6所示， 将U2、 V2、 W2 连在一起， U1、 V1、 W1分别接三相对称电源的U、 V、 W三个端子， 就有三相对称电流流入对应的定子 绕组， 即
转 子 绕 组
滑 变阻器 环
(a)
(b)
图7-4 绕线式转子 (a) 转子； (b) 等效电路
第7章 异步电动机
(a)
(b)
图7-5 鼠笼式转子 (a) 铜条转子； (b) 铸铝转子
第7章 异步电动机
绕线式异步电动机由于其结构复杂， 价位较高， 所以通常用于起动性能或调速要求高的场合。
鼠笼式转子绕组是在转子铁心槽内插入铜条， 两 端再用两个铜环焊接而成的。 若把铁心拿出来， 整个 转子绕组外形很像一个鼠笼， 故称鼠笼式转子。 对于 中小功率的电机， 目前常用铸铝工艺把鼠笼式绕组及 冷却用的风扇叶片铸在一起， 如图7-5所示。
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定子铁心 定子 绕组 机座
图7-2 三相异步电动机的定子
第7章 异步电动机
W2 U2 V2 U1 V1 W1 (a)
W2 U2
V2
U1
V1 W1
(b)
图7-3 三相定子绕组的接法 (a) 星形连接； (b) 三角形连接
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2. 转子 转子由转子铁心、 转子绕组、 转轴和风扇等组成。 转子铁心也用0.5 mm厚硅钢片冲成转子冲片叠成圆柱 形， 压装在转轴上。 其外围表面冲有凹槽， 用以安放 转子绕组。
iU=Im sinωt iV=Im sin(ωt - 120°) iW=Im sin(ωt + 120°) 其波形如图7-7所示。
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i iU
iV
iW
0
120°
240°
360° t
U1
W
V2
N
2
S
W
V1
1
U2
U1
W
V2
2
S
N
W
V1
1
U2
U1
W
V2
2
S
N
W
V1
1
U2
U1
W
V2
N
2
S
W
V1
第7章 异步电动机
7.1 三相异步电动机的结构和工作原理
7.1.1 三相异步电动机的结构 三相异步电动机由静止的定子和旋转的转子两个
重要部分组成， 定子和转子之间由气隙分开。 图7-1 为三相异步电动机结构示意图。
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定子铁心
接线盒
定子绕组
风扇
转轴 转子
轴承盖 端盖
轴承
机座
罩壳
(a)
(b)
图7-1 三相异步电动机结构示意图 (a) 外形图； (b) 内部结构图
第7章 异步电动机
1. 定子 定子由定子铁心、 定子绕组、 机座和端盖等组成。 机座的主要作用是用来支撑电机各部件， 因此应有足 够的机械强度和刚度， 通常用铸铁制成。 为了减少涡 流和磁滞损耗， 定子铁心用0.5 mm厚涂有绝缘漆的硅 钢片叠成， 铁心内圆周上有许多均匀分布的槽， 槽内 嵌放定子绕组， 如图7-2所示。
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U iU
V iV
V2 W1
U1 W2
V1
U 2
异步电动机按转子绕组形式不同， 可分为绕线式 和鼠笼式两种。 绕线式转子的绕组和定子绕组一样， 也是三相绕组， 绕组的三个末端接在一起（Y型）， 三个首端分别接在转轴上三个彼此绝缘的铜制滑环上， 再通过滑环上的电刷与外电路的变阻器相接， 以便调 节转速或改变电动机的起动性能， 如图7-4所示。
第7章 异步电动机
1
U2
(a)
(b)
(c)
(d)
图7-7 一对磁极的旋转磁场及对应波形
(a) ωt=0; (b) ωt=120°； (c) ωt=240°； (d) ωt=360°
第7章 异步电动机
由波形图可看出， 在ωt=0时刻， iU=0; iV为负值，
说明iV的实际电流方向与参考方向相反，正值，