•V2 W1
n1
•
U1
•
U2
W2 V1
用图解法分析——不同时刻三相合成磁动势
合成磁动势的转向是从载有超前电流的相转到载有滞后电 流的相。
三相对称绕组通入三相对称电流，产生的基波合成磁 动势是一个幅值恒定不变的圆形旋转磁动势，它有以下主 要性质
(1)幅值是单相脉动磁动势最大幅值的3/2倍。
(2)转向由电流相序决定,从载有超前电流相转到载有滞后电 流相.
小结与讨论
• 旋转磁场形成的条件？ • 异步？ • 同步速度？速度？ • 异步电机地运行原理？ • 转差？转差率？ • 空间角度？空间电角度？ • 极对数？
•旋转磁场的旋转 速度
•与频率、极对数 有关
n1
额定电 IN流 (A)
在额定运行状态下流
入定子绕组的线电流.
额定功 PN(率 kW)
额定U 电 N(k压 V 或 V)
额定条件下转轴上 输出的机械功率。
额定运行状态时加在
二、额定值 定子绕组上的线电压.
额定n转 N(r/速 min)
额定运行时电 动机的转速.
额 额 额
定 定 定
功率
效 频f率 率 NN
状态
实现
转速 转差率 电磁转矩 能量关系
电动机
定子绕组接对 称电源
0 < n < n1
0s1
驱动 电能转变为机
械能
电磁制动
外力使电机沿磁 场反方向旋转
n<0
s 1
制动 电能和机械能变
成内能
发电机
外力使电机快速 旋转
n > n1
s 0
制动 机械能转变为电
能
12.2 三相异步电动机的型号和额定值
一、型号 例:
1. 异步电机的用途 应用1和应用2 VIDEO
三相异步电动机 几瓦到上万千瓦 应用最广泛 的电动机。各种机械设备和家用电器。
结构简单 制造容易 成本低 运行可靠 效率高 需要从电网吸收滞后的无功功率；很难在较广 范围内平滑调速
三相异步发电机 风力发电场 和 小型水电站
2.按转子结构分类：
鼠笼型异步电动机 绕线型异步电动机
UN=380[V],N=91.5%,cosN=0.88,nN970 [r/m in]。 试 求 :
该 机 的 额 定 转 差 率 、 额 定 电 流 及 额 定 相 电 流 。
3.一台三相四极笼形异步电动机，定子绕组为角接， 额定电压380V，额定频率50HZ。额定运行时，输入 功率为11.42KW，输出功率为10KW，定子电流为 20.1A，转速为1460r/min.求电动机的额定效率，额定 功率因数和额定输出转矩。
继续
继续
3. 三相异步电动机的基本结构：VIDEO
一、定子部分
定子铁心：由导磁性能很好的硅钢片叠成——导磁部分。
定子绕组：放在定子铁心内圆槽内——导电部分。
机座：固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。 二、转子部分 转子铁心：由硅钢片叠成，也是磁路的一部分。 转子绕组： 1）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内插入一根裸 导条，形成一个多相对称短路绕组。2）绕线式转子：转子绕 组为三相对称绕组，嵌放在转子铁心槽内。 三、气隙
磁场。 n 1
6 0 f1 p
(2)磁生电：旋转磁场切割
转子导体感应电动势和电流。
(3)电磁力：转子载流（有功
分量电流）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。
•V2
W1
•
n1 •
•
•n
U1

•
U2
W2 V1
为了分析旋转磁动势的旋转方向，设三相对称电流按余弦规律 变化，U 相电流最大时为计时点，电流取首进尾出为正，电流 波形和各时刻旋转磁动势的位置如图所示：
U2
V2
D联结
• 例题
1 .某 三 相 5 0 [ H z ] 感 应 电 动 机 的 额 定 转 速 n N 7 2 0 [ r /m in ] 。 试 求 该 机 的 额 定 转 差 率 及 极 对 数 。
2.某 三 相 六 极 50[Hz]感 应 电 动 机 的 额 定 数 据 如 下 ： P N=55[kW],
异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允许达到 的最小值。
右图是一台三相鼠笼型异步电 动机的外形图。
下面是它主要部件的拆分图。
鼠笼型转子 铁心和绕组 结构示意图
三相绕线型 转子结构图
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4. 三相异步电动机的基本工作原理
一、转动原理
(1)电生磁：三相对称绕组通
往三相对称电流产生圆形旋转
电机学异步电动机
➢第12章 异步电机基本工作原理与结构 ➢第13章 三相异步电机的运行原理 ➢第14章 三相异步电动机功率与转矩的关系 ➢第15章 三相异步电动机的起动、调速和制动
第12章 异步电机基本工作原理与结构
12.1 异步电机的用途、分类、原理和结构 12.2 异步电机额定值
12.1异步电机的用途、分类、原理和结构
作为电动机，转速在 0 ~ n1范围内变化，转差率在0~1范围内变。
负载越大，转速越低，转差率越大；反之，转差率越小。
转差率的大小能够反映电机的转速大小或负载大小。电机的转
速为：
n=(1- s)n1
额定运行时，转差率一般在0.01~0.06之间，即电机转速接
近同步速。
三、异步电机的三种运行状态 根据转差率的大小和正负,异步电机有三种运行状态
旋转磁场
转子绕组产生感 应电势
切割转子绕组
转子中产生感应 电流
转子电流与 磁场作用
运转
产生电磁转矩
问题:旋转磁场又是如何产生的呢?
二、转差率
同步转速与转子转速之差与同步转速的比值称为转差率，用s
表示，即：
s n1 n
n1
转差率是异步电机的一个基本物理量，它反映电机的各种
运行情况。
转子未转动时，n0,s1;电机理想空载时，nn1,s0.
因 co数 sN
额定值关系有： PN3UNINcos NηN
三、接线
三相异步电动机的定子部分在结构上和同步电动机 的定子部分完全相同。
对中、小容量的低压异步电动机，通常定子三相绕组 的六个出线头都引出，这样可根据需要灵活 地接成“Y”形或“D”形。
U1
V1
W1
W2 U 2
V2
Y联结
U1
V1
W1
W2
(3)转速决定于电流的频率和电机的磁极对数
n1
60 f p
(4)当某相电流达最大值时,旋转磁动势的波幅位置刚好转到该相
绕组的轴线位置上
产生圆形旋转磁动势的条件：一是三相或多相对称绕组；二 是三相或多相对称电流。两个条件有一个不满足，即产生椭圆形 旋转磁动势。
异步电机的工作原理
定子绕组通入三相交流电流