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。
转差率s
s n0 n n0
转子转速亦可由转差率求得
n (1 s)n0
异步电动机运行中: s (1 ~ 9)%
例1：一台三相异步电动机，其额定转速 n=975r/min，
当 T2 < TL 减速运行
电动机只有 T2 = TL ，才能稳定运行
T =T2 = TL
TL T2 ＜TL n s T 达到新的平衡 TL =T2
此过程中， n 、sE2 , I2 I1 电源提供的功率自动增加。
电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调 整，这种能力称为自适应负载能力。
老代号 J、JO JR、JRO JB、JBO JQ、JQO
2. 接法
定子三相绕组的联接方法。通常
W2 U2 V2 电机容量 3kW Y联结
U1 V1 W1 电机容量 4kW 联结
接线盒
U1
W2 U2 V2
W2 U2
V2
W1
Y 联V结1 U1 V1 W1
W2 U1
W2 U2 V2
W1 V2
iA为正值 iB为负值 iC为负值
90°
t
A
Y
S
C X
Z
N
B
i iA iB iC
0
t = 180°
iA= 0 iB为正值 iC为负值
t
S
180°
A
Y
Z
C
B
X
N
合
0°
成 磁 场
Y
NA
Z
合
成
磁
场
Y
60°
N
A
Z
方
旋
向 向 下
C
B
X S t=0°
转
C
60 S
X
B
t=60
90°
S
合
A
成
A
磁Y
场S
转子: 在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电 流。
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。
6.2 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
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
s n0 n 100% 1000 975 100% 2.5%
n0
1000
三相异步电动机的电路分析
异步电动机：旋转磁场切割导体 e，
每极磁通
U1 E1= 4.44 f 1N1
U1
4.44 f1 N1
Φ U1
2.定子感应电势的频率 f1
感应电势的频率与磁场和导体间的相对速度有关
旋转磁场与定子导体间的相对速度为 n0 ，所以
f1
pn0 60
f 1= 电源频率 f
二、转子电路
C
F
S
B
方向:顺时针
X
切割转子导体 Blv
右手定则
感应电动势 E20
感应电流 I2 旋转磁场
Bli
左手定则
电磁力F
电磁转矩T
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
如果: n n0 n n0
异步电动机
转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切
第6章 电动机
第6章 电 动 机
6.1 电机概述 6.2 三相异步电动机的工作原理 6.3 三相异步电动机的基本结构 6.4 三相异步电动机的铭牌数据 6.5 三相异步电动机的机械特性 6.6 三相异步电动机的起动
6.7 三相异步电动机的调速
*6.8 单相异步电动机
*6.9 交流伺服电动机 *6.10 步进电动机 *6.11 三相同步电动机 *6.12 直流电动机 *6.13 电动机的选择
Im i iA
iB
iC
o
ZX
iC C
Y B
iB
当三相定子绕组按
t
A
YN
Z
图示排列时，产生一对 磁极的旋转磁场，即：
C
SB
X
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
A
X A'
Z' X'
iC
C' Y' Y
Z B'
C
B
iB
Y A
C
6.1 电机概述
电动机是将电能转换成机械能的装置。广 泛应用于现代各种机械中作为驱动。
由电动机驱动的优点：减轻繁重的体力劳动； 提高生产率；可实现自动控制和远距离操纵。
电动机的分类： 交流电动机
电动机 直流电动机
同步电动机 三相电动机
异步电动机 单相电动机
他励、并励电动机
串励、复励电动机
6.3 三相异步电动机的基本构造
n0 p 60

s
f1
2.电磁转矩的方向
电磁转矩的方向与旋转磁场的转向一致
转子旋转的方向与旋转磁场的转向相同。
方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。
电源
~
U VW
电源
~
U VW
电动机 M 正转 3~
M 电动机 3~ 反转
3. 电磁转矩的大小
T ∝ ，I2cos2 T = CTmI2cos2
三相异步电动机的电
磁关系与变压器类似。
i1
i2
变压器： 变化 e
U1 E1= 4.44 f N1 E2= 4.44 f N2
E1 、E2 频率相同，都等 于电源频率。
U1
4.44 f N1
+ u1
－
－
e1
e－+1
+பைடு நூலகம்
+
－e2
e+ 2
－
f1 f2
异步电动机每相电路
一、定子电路
1.旋转磁场的磁通
常数，与电 机结构有关
旋转磁场 每极磁通
转子电流
转子电路的 功率因数
T
=
KT
sR2U12 f1[R22＋(sX2)
2]
电磁转矩公式
T KT
f1[R22
sR2 (sX
2 )2
]
U12
由公式可知
1.
T
与定子每相绕组电压
U
2 1
成正比。U
1
T

2. 当电源电压 U1 一定时，T 是 s 的函数。
iA Im sint
定子对称三相绕组中通 iB Im sint 120
入对称三相电流(星形联接) iC Im sint 120
iA
A ZX
Im i iA iB iC
iC C
Y
o
B
t
iB
Im i iA iB iC
o
()电流入 Y
tC
A n0
Z
规定 i : “+” 首端流入，尾端流出。
V1 U2 U1 V1 W1
联结
3. 电压 电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。
例如：380/220V、Y/ 是指线电压为 380V 时 采用 Y联结；线电压为 220V 时采用 联结。
说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或低 于额定值的 5% 。因为在电动机满载或接近 满载情况下运行时，电压过高或过低都会使 电动机的电流大于额定值, 从而使电动机过热。 三相异步电动机的额定电压有380V，3000V, 及6000V等多种。
iB
B
Y
0
t
iC
C
Z
相序A-C-B-A
60° 0 90
S
A
Y
Z
C
B
X
N 0°
S
A
A
Y
Z
Y
S
ZN
C X
BNC X
60°
B 90°
综上分析可以得出：
改变流入三相绕组的电流相 序,就能改变旋转磁场的转向;改 变了旋转磁场的转向, 也就改变 了三相异步电动机的旋转方向。
3.旋转磁场的极对数P
iA
A
4. 电流
电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。
例如： Y / 6.73 / 11.64 A 表示星形联结下
1. 型号 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。 例如： Y 132 M－4 磁极数( 极对数 p = 2 ) 机座长度代号
机座中心高（mm）
三相异步电动机
异步电动机产品名称代号
产品名称 异步电动机
新代号 Y
绕线式异步电动机
YR
防爆型异步电动机
YB
高起动转矩异步电动机 YQ
汉字意义 异 异绕 异爆 异起
X A' Y B' Z C'
45°
S Y'
C'
A
Z' N
B
X'
X
B'
C
N Z A' Y S