A

N
Z

B
S
Z

S
A
B
X
iB
Im
N
Y
C
i i A i B iC
t
极对数
p2
0
旋转磁场的磁极对数 与三相绕组的排列有关
4.旋转磁场的转速
旋转磁场的转速取决于磁场的极对数 N p=1时
n0 60 f1 (转/分） 0 o 工频： f1 50 Hz
Im Im
i i A
i B iC
同步发电机定子结构
汽轮发电机定子下线
汽轮发电机转子1
汽轮发电机转子2
汽轮发电机转子3
汽轮发电机转子4
水轮电机组装
水轮电机组装
异步电动机的种类
从不同角度看，有不同的分类法： （1）按定子相数分有 ① 单相异步电动机；② 两 相异步电动机； ③ 三相异步电动机。 （2）按转子结构分有 ① 绕线式异步电动机；② 鼠笼式异步电动机。后者又包括单鼠笼异步电动 机、双鼠笼异步电动机和深槽式异步电动机。 此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有 高压异步电动机、低压异步电动机之分。从其它 角度看，还有高起动转矩异步电机、高转差率异 步电机、高转速异步电机等等。
动画
t
iB B
iC
Y X Z C
Z
A A
A A
S
Y
Z C
Y
S
结论： 任意调换两根 电源进线，则旋转 磁场反转。
N
B
C
B
N
X
X
t 0
t 60
3.旋转磁场的极对数P
iA
A
Z X Y
Im
i i A
i B iC
t
A Y
o
B
iC C
iB
N
Z
当三相定子绕组按 图示排列时，产生一对 磁极的旋转磁场，即：
二、 电动机的转动原理
1. 转动原理 定子三相绕组通入三相交流电
Y
v
C
A
n0
Z
N
F F
B
60 f1 n0 (转/分） p 旋转磁场
方向:顺时针 切割转子导体
S
X
Blv
右手定则
感应电动势 E20
感应电流 I2 旋转磁场
电磁转矩T
Bli
左手定则
电磁力F
n
三、 转差率
由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场 旋转的方向一致，但转子转速 n 不可能达到与旋转 磁场的转速相等，即 异步电动机 n n0 如果: n n0 转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切 割转子导条 无转子电动势和转子电流 无转矩 因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与 旋转磁场的同步转速之比称为转差率。
电动机的分类： 同步电动机 交流电动机 电动机 直流电动机 异步电动机 三相电动机 单相电动机
他励、并励电动机
串励、复励电动机
第六章 交流电机电枢绕组 的电动势与磁动势
交流电机主要包括异步电机和同步电 机两大类；两类电机在结构上既具有 共同之处，又各有其自身特点。 共同之处在于定子铁心和绕组，不同 之处在于转子结构和绕组。 交流电机的共同问题包括： (1)三相交流绕组的结构； (2)三相交流绕组产生的磁势分析； (3)三相交流绕组产生的感应电势分析；
三相电流合成磁 场 的分布情况
Im
i iA
i B iC
t
o
600
A
n0
A Y
60
Y
A Z C
N
Z C
Y
N
Z
S
X
N
B
C X
S
S
X B
B
t 90 t 60 t 0 合成磁场方向向下 合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°
分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360° 2.旋转磁场的旋转方向 取决于三相电流的相序 i i 任意调换两根电源进线 i B iC A Im Im (电路如图) iA A 0 o
S
t
n0 3000 (转/分）
A
N
Y C
Z Y B
A
A
S
C N
Z
Y B C
N
Z B
S
X
S
X
X
p=2时
C
X
Y
A
N

30
Z
C
B

Y
A
Z
X

S
N

n0
B

B
S
Z

S
A
X
B
S
X
N
Y
C
Z
N
A Y
C
t 0
Im
t 60
i i A i B iC
t
60 f1 n0 1500 (转/分） 2
鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较： 鼠笼式： 结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改 变电动机的机械特性。
绕线式： 结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子 外加电阻可人为改变电动机的机械特性。
三相异步电动机的转动原理
一、 旋转磁场
1.旋转磁场的产生 定子三相绕组通入三 相交流电(星形联接)
iA
i A I m sint iB I m sint 120 iC I m sint 120
Im
A Z X Y
i i A
i B iC
t
iC C
iB
o
B
i i i i C A B Im
o
()电流入
Y C
X
A
n0
Z
t
B
规定 i : “+” i : “–” 首端流入，尾端流出。 尾端流入，首端流出。 (•)电流出
三相异步电动机的构造
1.定子
铁心：由内周有槽 的硅钢片叠成。
三相绕组
A ----X B ----Y C---- Z
机座：铸钢或铸铁
鼠笼式
2.转子
绕线式 鼠笼转子
铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。 (1) 鼠笼式转子
铁芯槽内放铜条，端 部用短路环形成一体。 或铸铝形成转子绕组。 (2) 绕线式转子 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。 转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电 流。
0
旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系 60 f1 n0 (转/分) p 极对数
同步转速 每个电流周期 磁场转过的空间角度 ( f1 50Hz )
p 1
p2
p3
p4
360
180
3000(转/分）
1500(转/分）
120
1000(转/分）
750 (转/分 ）
90
可见: 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。
C X
S
B
p 1
t 0
若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的始端 之间互差60°，将形成两对磁极的旋转磁场。
iA

iC
C
X A' Z' X' C' Y' Y B' Z
B
C
X
Y A
Z`
B X
B Z
A Y
C
iB
iA
A
iC
C
X A' Z' X' C' Y' Y B' Z
B
C
X
Y
n (1 s )n0 异步电动机运行中: s (1 ~ 9)%
n0 n 100% s 转差率s n 0 转子转速亦可由转差率求得
例1：一台三相异步电动机，其额定转速 n=975 r/min，电源频率 f1=50 Hz。试求电动机的 极对数和额定负载下的转差率。 解： 根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转 速的关系可知：n0=1000 r/min , 即 p=3 额定转差率为