笼型转子的参数计算

笼型感应电动机笼型感应电动机是一种常见的电动机类型，由于其结构简单、可靠性高和效率较高等特点，在工业生产和日常生活中得到了广泛应用。

本文将从工作原理、结构特点、应用领域等方面介绍笼型感应电动机的相关知识。

一、工作原理笼型感应电动机的工作原理基于电磁感应现象。

当三相交流电源接通后，通过定子绕组产生的旋转磁场与转子上的铜条（也称为笼子）之间发生电磁感应，从而使转子受到转矩作用而旋转。

具体来说，当定子绕组通电时，产生的磁场在空间中旋转，而铜条内部由于感应电动势的存在，产生了涡电流。

涡电流在转子内部形成磁场，与定子磁场作用产生力矩，推动转子转动。

由于转子上的铜条形状类似笼子，因此得名为笼型感应电动机。

二、结构特点笼型感应电动机的结构较为简单，主要包括定子、转子和端盖等部分。

定子由一个或多个绕组组成，绕组通电后产生旋转磁场。

转子由铜条或铝条组成，形状呈笼状，铜条通过短路环连接在一起，铜条内部产生涡电流，从而形成转矩推动转子旋转。

端盖用于固定转子和定子，同时也起到封闭电机内部的作用。

三、应用领域笼型感应电动机由于其结构简单、可靠性高、效率较高等特点，广泛应用于各个领域。

在工业生产中，它常用于驱动各类机械设备，如风机、水泵、输送机等。

在家庭生活中，它被广泛应用于家电产品，如洗衣机、冰箱、空调等。

此外，笼型感应电动机还广泛应用于交通工具，如电动汽车、电动自行车等。

总结：笼型感应电动机是一种常见的电动机类型，其工作原理基于电磁感应现象。

它的结构简单、可靠性高、效率较高等特点使其在各个领域得到广泛应用。

通过本文的介绍，相信读者对笼型感应电动机有了更深入的了解。

电动机基本知识一、电动机的分类二、三相异步机的结构三相异步电动机按转子结构的不同分为笼型和绕线转子异步电动机两大类。

笼型异步电动机由于结构简单、价格低廉、工作可靠、维护方便，已成为生产上应用得最广泛的一种电动机。

绕线转子异步电动机由于结构较复杂、价格较高，一般只用在要求调速和起动性能好的场合，如桥式起重机上。

异步电动机由两个基本部分组成：定子（固定部分）和转子（旋转部分）。

笼型和绕线转子异步电动机的定子结构基本相同，所不同的只是转子部分。

笼型异步电动机的主要部件，如图1-1所示；绕线转子异步电动机的结构如图1-2所示。

图1-1笼型异步电动机的主要部件图1-2 绕线转子异步电动机的结构1、定子三相异步电动机的定子由机座中的定子铁心及定子绕组组成。

机座一般由铸铁制成。

定子铁心是有冲有槽的硅钢片叠成，片与片之间涂有绝缘漆。

三相绕组是用绝缘铜线或铝线绕制成三相对称的绕组按一定的规则连接嵌放在定子槽中。

过去用A、B、C表示三相绕组始端，X、Y、Z表示其相应的末端，这六个接线端引出至接线盒。

按现国家标准，始端标以U1、V1、W1，末端标以U2、V2、W2。

三相定子绕组可以接成如图1-3所示的星形或三角形，但必须视电源电压和绕组额定电压的情况而定。

一般电源电压为380V（指线电压），如果电动机定子各相绕组的额定电压是220V，则定子绕组必须接成星形，如图1-3a所示；如果电动机各相绕组的额定电压为380V，则应将定子绕组接成三角形，如图1-3b所示。

图1-3 三相绕组的联结2、转子转子部分是由转子铁心和转子绕组组成的。

转子铁心也是由相互绝缘的硅钢片叠成的。

转子冲片如图1-4a所示。

铁心外圆冲有槽，槽内安装转子绕组。

根据转子绕组结构不同可分为两种形式：笼型转子和绕线型转子。

（1）笼型转子笼型转子的绕组是在铁心槽内放置铜条，铜条的两端用短路环焊接起来，绕组的形状如图1-4b所示。

它像个鼠笼，故称之为笼型转子。

为了简化制造工艺，小容量异步电动机的笼型转子都是熔化的铝浇铸在槽内而成，称为铸铝转子。

低压笼型电动机电磁控制定额一、低压笼型电动机概述低压笼型电动机是一种广泛应用于工业、农业、家电等领域的电机。

其主要特点是结构简单、运行可靠、效率高、噪音低。

它主要由定子、转子、笼型绕组、端盖、轴承等部分组成。

二、电磁控制原理低压笼型电动机的电磁控制原理主要包括三个方面：1.磁场建立：电动机工作时，定子绕组通电产生磁场，磁场与转子导体产生磁力，使转子旋转。

2.转矩生成：定子磁场与转子导体之间的磁力使转子导体在磁场中产生电流，形成转矩，驱动负载旋转。

3.调速控制：通过改变定子绕组的电流或电压，调节磁场强度，从而实现电动机的调速。

三、定额指标及计算方法1.功率：电动机的额定功率是指电动机在额定电压、额定频率、额定转速下连续运行时的功率。

2.电流：电动机的额定电流是指电动机在额定电压、额定频率下运行时的电流。

3.转速：电动机的额定转速是指电动机在额定电压、额定频率下转子的转速。

4.效率：电动机的效率是指电动机输出功率与输入功率之比。

5.转矩：电动机的额定转矩是指电动机在额定电压、额定频率下，能够连续驱动负载转动的最大转矩。

计算方法：1.电流计算：I=P/(U*cosθ)2.转矩计算：T=P/(2πn/60)3.功率计算：P=UI*cosθ4.效率计算：η=Pout/Pin四、应用及注意事项1.在选用电动机时，应根据实际负载和运行条件，选择合适型号和规格的电动机。

2.电动机应安装在通风良好、干燥、无腐蚀性气体的地方，并保持清洁。

3.电动机在启动、停止时，应尽量避免频繁切换，以免影响使用寿命。

4.定期检查电动机的运行状态，如发现异常声音、高温、异味等现象，应立即停机检查。

5.保持电动机定子绕组的绝缘电阻在规定范围内，以保证电动机的安全运行。

通过以上内容，我们可以对低压笼型电动机的电磁控制定额有更深入的了解，为我们在实际应用中选择和使用电动机提供参考。

1．异步电动机的转子有哪两种类型？各有什么特点？解：一种为绕线型转子。

转子上有与定子绕组相似的三相绕组，接成Y 接，三根引出 线通过集电环和电刷引出，以备接电阻或直接短路。

另一种为鼠笼转子。

转子绕组为笼形，导条嵌于槽内，两端各有一个端环将导条短路。

2．异步电机有哪三种运行状态？这三种运行状态的电功率和机械功率的流向如何？如何 根据转速来判断是哪种运行状态？解：设1n 代表同步转速，n 代表电机转速。

（1）电动机状态：01≥≥n n电机吸收电功率，输出机械功率；（2）发电机状态：1n n ≥电机吸收机械功率，输出电功率；（3）电磁制动状态：0≤n电机吸收电功率和机械功率，转化为电机内部的损耗。

3．已知一台三相异步电动机，,77.0cos ,380,4===N N N V U kW P φmi n /960,84.0r n N N ==η，求该电动机的额定电流。

解： )(4.977.084.03803104cos 33A U P I N N N N N =⨯⨯⨯⨯==φη4．一台三相绕线型异步电动机，A I V U N N 35,380==，定、转子绕组均为Y 接，每相 串联匝数和绕组因数为93.0,170,945.0,3202211====dp dp k N k N 。

求：（1）这台电机的变比i e k k ,；（2）当转子绕组开路且处于静止状态时，定子加额定电压，求转子每相感应电动势；（3）当转子绕组短路且处于静止状态时，定子接电源，量得定子电流为额定值，求 转子每相电流（忽略定子电流中的励磁成分）。

解：（1） 913.193.0170945.03202211=⨯⨯==dp dp e k N k N k913.193.01703945.03203222111=⨯⨯⨯⨯==dp dp i k N m k N m k （2）此时，电机相当于一台空载的变压器，因此，)(2203380311V U U E N===≈)(115913.122012V k E E e === （3）此时，电机相当于一台短路的变压器，在忽略励磁电流的情况下，有0'21=+∙∙I I所以)(6735913.11'22A I k I k I i i =⨯===5．一台笼型转子三相异步电动机，定子绕组：902.0,11411==dp k N ；转子导条数为 422=Q 。

一、计算题：1. 三相变压器额定容量为20kVA ，额定电压为10/0.4kV ，Y,y0联结，高压绕组匝数为3300匝，试求：（1）变压器高压侧和低压侧的额定电流；（2）高压和低压侧的额定相电压，（3）低压绕组的匝数。

2、一台三相笼型异步电动机的数据为P N =11kW ，n N ＝1460r/min ，U N =380V ，αMT ＝2。

如果采用变频调速，当负载转矩为0.8T N 时，要使n ＝1000r/min ，则f 1及U 1应为多少？3、一台直流他励电动机，P N =30 kW ，U N =440V ，n N =1000 r/min ，I N =78A ，电枢电阻R a =0.35Ω，计算：(1)全压起动的电流；(2)若限制起动电流不超过800A ，采用电枢串电阻起动法，最少应串入多大起动电阻？4、有一台频率为50Hz 的三相4极异步电动机，在某一运行情况下，电源向电机输出的功率为6kW,，定子铜耗p cu1=300W ，铁耗p Fe =150W ，转子铜耗p cu2=200W ，机械损耗p mec =50W ，附加损耗p ad =30W ，求在这一运行情况下的效率、电磁功率、转差率、转速。

参考答案1.解：（1）高压侧额定电流I 1N =NN U S 13=10320⨯=1.15A 低压侧的额定电流I 2N =NN U S 23=4.0320⨯=28.9A （2）高压额定相电压U 1NP =31N U ＝310103⨯=5773.5V ，低压侧额定相电压U 2NP =34.0＝230V （3）变比k =N N U U 21=4.010=25，低压绕组的匝数N 2=N 1/k=132 2.解：（1）s N =00n n n N-＝150014601500-＝0.027（2）当负载转矩为0.8 T N 时,s B =0.8s N =0.8×0.027＝TN 0.8T Nn B =(1－s B ) n = (1－0.0216 )×1 500 =1467.6 r/min △n B = ( 1 500－1 467.6) r/min = 32.4 r/min要使n C = 1 000 r/min ，则n 0' = (1 000＋32.4) r/min = 1 032.4r/minf 1'=0n n 'f N =15004.1032×50=34.41HzU 1'=Nf f 1'U N =5041.34×380=261.5V3. 解：（1）I st = U N /R a =440/0.35=1257.14A(2) I st = U N /(R a +R )= 440/(0.35+R )≤800 得R ≥0.2Ω4、解：总损耗效率电磁功率转差率同步转速n 1=rpm P f 15002506060=⨯= 转速 n =(1-s )n 1=(1-0.036)×1500=1446rpm二、计算题：1、在同一坐标中画出他励直流电动机固有机械特性和人为机械特性曲线。

电 机 学 习 题 集备注：作业时抄写题目，题与题之间空一行。

绪论和第一章：磁路1-1：简述右手螺旋法则，左手定则和右手定则，以及电磁感应定律。

1-2：简述什么是磁路、磁动势、磁路的基尔霍夫第二定律。

假定作用在某段磁路上的磁动势为HL ，该段磁路磁阻为Rm ，则通过该段磁路的磁通量是多少？1-3：电机中为什么要使用铁磁材料，直流磁路和交流磁路有什么区别？1-4：有一闭合磁路，由铁心和气隙组成。

铁心截面积24109m S -⨯=，磁路平均长度m l 3.0=，铁心磁导率05000μμ=Fe ；气隙长度m 0005.0=δ，气隙截面积按1.1S 计算。

套装在铁心上的励磁绕组500匝，问电流0.5A 时，磁路中磁通为多少？作用在铁心磁路和气隙上的磁动势分别为多少？70104-⨯=πμH/m 。

第二章：变压器2-1：简述变压器的组成。

变压器的最基本组成是什么？2-2：什么是变压器的额定容量、额定电压和额定电流？2-3：什么是变压器的主磁通？什么是变压器的漏磁通？主磁通的大小主要取决于哪些因素？2-4：单相变压器计算1）一台单相变压器，S N =20000kVA,U 1N /U 2N =127kV/11kV ，50Hz ，高压侧开路，在低压侧施加额定电压并进行测量，测得电流45.5A ，损耗47kW ，不计环境温度影响，计算变压器归算到高压侧的激磁阻抗参数(实际值)。

(k=11.5455,Rm=3026Ω,Xm=32083Ω)2）上述变压器，低压侧短路，在高压侧施加一电压使电流达到额定电流，进行测量，测得电压9.24kV ，损耗129kW ，不计环境温度影响，计算变压器归算到高压侧的短路阻抗参数(实际值)。

(I1N=157.48A,Rk= 5.202Ω,Xk=58.44Ω)3）上述变压器，利用简化等效电路计算该变压器满负荷时的负载阻抗大小，额定功率因数cos φ=0.8（按负载电流滞后电源电压计算）。

(Z 总=645.08Ω+j483.81Ω，Z L =639.8Ω+j425.4Ω)2-5：什么是时钟表示法，组号表达了变压器的什么性能？说明联结组别Yd11的含义。

笼型三相异步电动机
自1980年代以来，随着现代化的发展，三相异步电动机及其变频调速技术得到了广
泛的应用，笼型三相异步电动机也成为了用电设备中最为常用的一类。

它由定子、转子和
空心绝缘电轴所组成，拥有结构简洁、刚性好、调速范围大、成本低廉等特点，是电机行
业中技术发展和应用最为广泛的一类电机。

笼型三相异步电动机是由定子和转子组成的，“笼”则表示定子的外围采用了一套可
折叠的铁芯绕组构成，属于较为大型的端子结构，能够直接安装和拆卸，使得电动机维修
变得更加简便。

定子含有棘轮，可以帮助确定电机的工作方向，从而实现性能的参数调节。

除此之外，定子结构与熔断器配合，可以有效的限制电机的运行载荷，阻止过载发生。

转子的结构相对比较简单，一般是带极铁芯的径向放置的叠瓦绕组，在转子中的铁氧
铁芯经过外来交流电路的磁场激励，从而引发转子上的电磁电流，并最终引起转子产生转动。

笼型三相异步电动机的优势极其显著，它不仅拥有结构简洁、体积小、重量轻、安装
维护方便等优势，而且调速范围较大，且运行噪声小、结构紧凑，性能良好。

究其原因，
主要源于它的内部结构设计，以及使用新型的变频技术，解决了传统异步电动机电能效率
低的问题，使得笼型三相异步电动机性能更加优良，应用更为广泛。