t 0
iA=0, iB<0, iC>0
动画
同理：若定子每相绕组由 n 个线圈串联 则: 形成 n 对磁极的旋转磁场。 P = n
4.旋转磁场的转速
旋转磁场的转速称为同步转速，记为 n0 p=1时:
电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一圈
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电流每秒变化 f1周期, 工频： f1 =50HZ
机壳及底座 端盖及 轴承 定子
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定子铁芯及定子绕组 端盖及 轴承
接线盒
转子
转子铁芯及转子绕组
定子铁芯与定子绕组
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定子铁芯： 由内周有槽的硅钢片叠成。（作为导磁路经） 定子三相绕组： 匝数相同 空间排列互差1200
iA
A
Z X Y B
Im
i i A
iB iC
t
iC C
iB
o
i i i i C A B Im
o
()电流入
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t
Y × C ×
X
A Z B
规定 i >0: 首端流入，尾端流出。 i <0: 尾端流入，首端流出。
t=0时刻： iB为负，从Y端流入，从B端流出
Y
N
N
Z
C
X
S
S
X B
S
X
N
B
B
t 0 合成磁场方向向下 iA=0, iB<0, iC>0
t 60
t 90
iA>0, iB<0, iC=0 iA>0, iB<0, iC<0 合成磁场旋转 60°合成磁场旋转 90°
2.旋转磁场的旋转方向
Y
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旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系
60 f1 n0 (转/分) p
极对数
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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
180 120
3000(转/分） 1500(转/分） 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。
5. 2. 2 电动机的转动原理
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定子三相绕组通入三相交流电
旋转磁场
v
Y
C
A
n0
F
Z
60 f1 n0 (转/分） p
方向:顺时针
N
F
B
S
磁场切割转子导体
Blv
右手定则
X
感应电动势 E20
转动原理：
●放入闭合线圈，由轴承架起
●线圈导体切割磁力线，感 生电动势 e (右手定则） ●感生电动势 e 在线圈 中驱动电流 i ●电流 i 在磁场中受力 f 产生转距，使线圈转动
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●一对磁极 在空间旋转， 形成旋转磁场 一对磁极
n0
f
N
Φ
e
i
闭合 线圈
转动的必要条件：
★空间旋转磁场(定子) ★可转动闭合线圈(转子)
S
5. 2. 1 旋转磁场
1.旋转磁场的产生
定子三相对称绕组， (星形联接)加三相电压， 通入三相交流电流。
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i A I m si nt iB I m si nt 120 iC I m si nt 120
根据转子的不同，交流异步电动机分为：
绕线式
鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：
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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。
5.2 三相异步电动机的转动原理
Bli 感应电流 I2 结论： ● 转子的转动方向与磁场旋转的方向一致 电磁力F 旋转磁场 ● 转子转速 n 不可能达到与旋转磁场的转速 左手定则 n < n0 ( 故称为异步电动机） 电磁转矩 T 转子转动，转速为 n （若n=n 则：转子导体不切割旋转磁场、无电流、无转距 →n↓)来自动画产生一对磁极的旋转磁场
p 1
C
X
S
B
t 0
若定子每相绕组由两个线圈串联 iA
A
X A' Z' X' C' Y' Y B' Z
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Y
C
X
×
绕组的分布如图： A Z
×
N
●
●
B X
iC
S
● ●
S
N
A
× ×
iB
C
B
B
C
Z
Y
形成两对磁极的旋转磁场。 P=2
N
A Z
A Y Y
A
N
Z C
Z
C
C X
S
S
X
S
X
N
B
B
B
从上图可以看出，从通入iA的绕组转向通入iB的绕 组再转向通入iC的绕组
任意调换两根电源进线，则旋转磁场反转。
动画
3.旋转磁场的极对数P
iA
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A Z X Y B
当定子每相一个绕组时：
iC
iB
C
Y
N
A Z
同步转速： n0
60 f 1 ( 转/分） 3000 ( 转/分）
1 60 f 1 ( 转/分） 1500 ( 转/分） 同步转速： n0 2
p=n时:
同步转速：
电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转1/n圈
p=2时:
电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转半圈
1 n0 60 f 1 ( 转/分） p
电动机的分类：
交流电动机 电动机
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同步电动机 异步电动机
三相电动机
单相电动机
他励、并励电动机
直流电动机
串励、复励电动机
控制用电动机： 伺服电动机、步进电动机 异步交流电动机授课内容： 基本结构、工作原理、 机械特性、控制方法、 正确使用
5.1 三相异步电动机的构造
C
Y
定子铁芯
A
定子绕组
B C 首端
X
A AX X BY Y C Z Z 末端
B
Z
2.转子
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转子铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。
转子绕组： (1) 鼠笼式转子 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。 鼠笼式
(•)电流出
iC为正，从C端流入，从Z端流出
i
结论： 三相电流产生旋转磁场
900
iA iB
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iC
分析可知，三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁 0 2 t 场， 即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过 360°
600
A
Z C A Y
动画
60
Y
A Z C