三相对称绕组通入三相对称电流就形成旋转磁场。
iA iB iC
Im t
n 0 60
A
Y
Z
N
CS
B
X
t60
n0
A
Y
Z
n0
A
Y
Z
C
B
X
t 120
C
B
X
t 180
旋转磁场的转速大小
一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。则 同步转速（旋转磁场的速度）为：
Im
iA iB iC
n0 60f (转/分）
t
0
结论：
U1 Tmax TST
T
和转子电阻的关系
n
R2
R2 R'2
sm
R '2
结论： TstTst
sm s'm
s'm
T
0
T st T st
R2的 改变 ： 鼠笼式电机转子导条的金属材料不同，线绕式电
机外接电阻不同。
4 三相异步电动机的使用
三相异步电动机的起动 三相异步电动机的调速 三相异步电动机的制动
电流变换
I1 N2 1 I2 N1 K
阻抗变换
RL K2RL
阻抗变换举例：扬声器上如何得到最大输出功率
设： 信号电压的有效值:
U1= 50V; 信号内阻：Rs=100 ; 负载为扬声器，其等
效电阻：RL=8。 求：负载上得到的功率
i
Rs
u1
RL
信号源
解：（1）将负载直接接到信号源上，得到的输出功
A YN Z
CSB X
n 0 60
A
Y
Z
N
CS
B
X
A YN Z
CSB X
极对数（P）的概念
iA
iC C iB
A
ZX Y B
A
Y NZ
C
B
S
X
点击上图
此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。
即： p 1
极对数（P）的改变
将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形 成的磁场则是两对磁极。
5变压器与电动机
5.1 变压器的电压、 电流和阻抗变换 5.2 三相异步电动机的使用 5.3 常用继电一接触器控制电路
5.1 变压器
预备知识
i1 Φ i2
u1
u2 RL
i1
Φ
u1
铁芯
i2
u 2 RL
高压 绕组
低压 绕组
组成： 闭合铁心和高压、低压绕组
变压器的电压、电流和阻抗变换
电压变换
U1 E1 N1 K U2 E2 N2
结论：由此例可见加入变压器以后，输出功率提高了 很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条 件（信号源内、外阻抗差不多相等）。
真题练兵：
5.2 三相异步电动机的使用
返回
定子绕组 （三相）
A
Y
定子
Z
线绕式 鼠笼式
C
转子
鼠笼转子
B X
机座
1 三相异步机的结构
三相定子绕组：产生旋转磁场。
组成：定子铁心、定子绕组和机座。
转子：在旋转磁场作用下，产生 感应电动势或电流。
组成：转子铁心、转子绕组和转轴。
三相异步电动机的工作原理
（1） 转动原理：
磁铁
n0 f n
N
ei
闭合
S
线圈
结论：1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致
n n 2. 线圈比磁场转得慢
0
n0 f n
N
ei
异步
S
2 旋转磁场的产生
异步电动机定子上有三相对称的交流绕组 ， 三相对称交流绕组通入三相对称交流电流时， 将在电机气隙空间产生旋转磁场（动画）
（2） 降压起动 Y－ 起动
自耦降压起动 （3）转子串电阻起动
重点是 Y－ 起动和转子串电阻起动。
Y－ 起动：
Ul
I l
ZA
C
X
Y
B
正常运行
z 设：电机每相阻抗为
Il
Ul Z
3
I lY
Ul 3Z
A
Ul
I lY
ZX
C
Y
B
起动
I lY 1
I l
3
Y－ 起动应注意的问题：
（1）仅适用于正常接法为三角形接法的电机。
率为：
p L
R SU R L2R L1 50 0 28 81上。
设变比 K N1 3.5 : 1
N2
则：
Rs
R L 3.5289 8u 1
i1 N 1 N 2 i2 u 2 RL
输出功率为：
pL R SU R L 2R L 15 0 9 0 0 8 29 8 6.2W 5
n
n
0
过载系数： T max
TN
三相异步机 1.8~2.2
T
Tmax
( 6 ) 起动转矩 Tst ：
电机起动时的转矩。
n
n
0
T
T st
T st 体现了电动机带载起动的能力。若Tst TL 电机能
起动，否则将起动不了。
3 机械特性和电路参数的关系 和电压的关系
T ~U12
n
(s 0)
n n0 U1
（2） Y－ 起动 Ist时,Tst也(TST U2)。
所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合
正常 运行
UP Z A
C
X
YB
A
UP' Z X
起
C Y B动
U P
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C' Y' Y
Z B'
C
B
iB
Y' A Z'
C'
B
X'
X
B'
C
Z A' Y
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C'
Z C
Y' B'
Y
B
iB
I m iA iB iC t
点击上图
极对数 p 2
极对数和转速的关系
Y' C'
A
Z
N •B
•
X' S
•
B'
•N
S
X C
30
CS'
X' • • ZN'
A
n0
NZ •
•X
SC
Z'
A' Y t 0
点击上图
Im
n0
60f p
(转/分）
A' t60
iA iB iC t
2 常用公式
（1）三相异步电动机的同步转速
极对数
同步转速 n 0
(f 50H)z
n0
60f p
(转/分）
p 1 3000(转/分）
p 2 1500(转/分）
p 3 1000(转/分）
（2 ）转差率
转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。即：
s n0n0 n100%
异步电机运行中: s3%~9% 电动机起动瞬间: n0, s1（转差率最大）
（3）转子感应电动势的频率 f 2 f 2 取决于转子和旋转磁场的相对速度
f2n06n 0Pn0n 0n6 n00 PS1f
( 4 ) 额定转矩 T N ：
（1）三相异步机的起动
起动电流 I st ：
中小型鼠笼式电机起动电流为额定电流的5 ~ 7 倍。
原因：起动时 n0 ，转子导条切割磁力线速度很大。
转子感应电势 转子电流 定子电流
影响： 频繁起动时造成热量积累 大电流使电网电压降低
电机过热
影响其他负载工作
三相异步机的起动方法：
（1） 直接起动 二三十千瓦以下的异步电动机一般 采用直接起动。
电机在额定电压下，以额
n
n nN0
定转速 n N 运行，输出额
T
定上功输率 出的P转N 矩时。，（电电机动转机轴在额定负载时T 的N 转矩。）
TN
PN
2nN
955n0PNN((转 千/分 瓦 ))
60
（牛顿•米）
( 5 ) 最大转矩 Tmax ：
电机带动最大负载的能力。
如果TL Tmax电机将会
因带不动负载而停转。