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。 绕线型：
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。
Y系列三相异步电动机 YR系列绕线转子三相异步电动机
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7.2 三相异步电动机的转动原理
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20
)2
R22 (sX 20 )2
U1 4.44 f1 N1Φm
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电磁转矩公式
T
K
R22
sR2 (sX 20 )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. R2 的大小对 T 有影响。绕线型异步电动机可外
接电阻来改变转子电阻R2 ，从而改变转距。
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
s n0 n 100% 1000 975 100% 2.5%
n0
1000
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7.3 三相异步电动机的电路分析
异步电动机通过电磁感应将定子边的电功率转换
成转子边的机械功率。三相异步电动机的电磁关系与
变压器类似。
7.3.1 定子电路
1.旋转磁场的磁通 U1 E1= 4.44 f 1N1
Φ U1 4.44 f1 N1
Φ U1
f 1 = 电源频率 f
9550 7.5 1440
49.7 N .m
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2.最大转矩 Tmax 电机带动最大负载的能力
n0 n
T
K
R22
sR2 (sX 20 )2
U
2 1
令：dT 0 求得
dS
s sm
R2 X 20
O
临界转差率
将sm代入转矩公式，可得
Tmax
K
U
2 1
2X 20
Tmax T
(2) 绕线型转子 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。
绕线型异步电动机的构造
转子: 在旋转磁场作用下, 产生感应电动势或电流。
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转子铁心
定子铁心
后端盖
前端盖
定子绕组 转子绕组
机座
三相异步电动机的构造
风扇 风罩 出线盒
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笼型电动机与绕线型电动机的的比较： 笼型：
转子 定子
U1 --- U2 三相绕组 V1 --- V2
W1--- W2 机座：铸钢或铸铁
壳体
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2.转子
笼型 绕线型
铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。
(1) 笼型转子
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。
笼型转子
铸铝的笼型转子
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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。
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转差率 s
s
n0 n0
n
100%
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)%
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第7章 交流电动机
本章要求：
1. 了解三相交流异步电动机的基本构造和转动 原理;
2. 理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握 起动和反转的基本方法 , 了解调速和制动的 方法;
3. 理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。
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第7章 交流电动机
i1
L1
U1
W2 U2
L3 i3 W1
L2 i2
V2 V1
Im i o
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：
p1
i1 i2 i3
t
U1
V2 N
W2
W1
S
U2
V1
t 0
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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。
U1
N W2
V1
t
U1 V2
S
W1
NW2
U2
V1
t 0
t 60
t 90
合成磁场方向向下 合成磁场旋转60°合成磁场旋转90°
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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
i1
U1
U2 U'1
W'2 U'2
i3
W'1 V'2 W1 W2 V'1
V2
V1
i2
V2 W1
U2
U1 W2
V1
V1 W2 U1
U2
W1
V2
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W1
V2
U1
N
• W2
•
U2 S
V1
S
V1 •
U2
W2 •
N
U1
V2
W1
30 V2
W1
U2 S
•
V1 •
W2 N
U1
U1
n N
E20= 4.44 f 1N2
即E2= s E20
转子静止时 的感应电势
转子转动时 的感应电势
3. 转子感抗X 2
X2 2f2Lσ2 2 s f1Lσ2
当电动机起动瞬间, n = 0, s = 1, f2 = f1 , 则 X2 最大
X20= 2 f1L2
即X2= sX20
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3. 当电源电压 U1 一定时，T 是 s 的函数。
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7. 4. 2 机械特性曲线
根据转矩公式 得特性曲线：
T
K
sR2U12 R22 (sX 20 )2
Tmax T
nn0N n
Ts t
TN
O
SN Sm
1S
T f (s)曲线
O
TN Tst Tmax T n f (T )曲线
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三个重要转矩
1.额定转矩TN
电动机在额定负载时的转矩
n
nnN0
TN
9550
PN (千瓦) nN (转 / 分)
(N • m)
O
TN
T
如：某普通机床的主轴电机(Y132M-4型) 的额定功
率为7.5kw, 额定转速为1440r/min, 则额定转矩为
TN
9550 PN nN
f2
n0 n 60
p
n0 n n0
n0 p 60
s
f1
定子感应电势频率 f 1 转子感应电势频率 f 2 通常, f2 = 0.5 ~ 4.5Hz (f1 = 50Hz)
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2. 转子感应电动势E 2
E2= 4.44 f 2N2 = 4.44s f 1N2
当电动机起动瞬间, n = 0, s = 1Leabharlann f2 = f1 , 则 E2 最大
E20
N n0
•••
v
F
n
e(i )
S
感应电流 I2 旋转磁场
Bli 左手定则
电磁力F
电磁转矩T
n
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7.2.3 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
7. 2. 1 旋转磁场
1.旋转磁场的产生
i1 Im sint
定子三相绕组通入三 i2 Im sint 120
相交流电(星形联接)
i1
L1
U1
W2 U2
i3 Im sint 120
i Im
i1
i2
i3
i L3
3 W1
V2
o
V1
t
L2 i2
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i Im
i1
i2
W2
•
0
V1
•
S U2
W1
V2
t 0 p = 2时 t 60
Im i i1 i2 i3
o
600
若定子每相绕组由三个 线圈串联 , 绕组的始端之 t 间互差40°, 将形成三对 磁极的旋转磁场。
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4.旋转磁场的转速 旋转磁场的转速取决于磁场的极对数
工频：f1 50 Hz
(2) Tst与 R2 有关， 适当使
R2 Tst 。对绕线式型
电机改变转子附加电阻
R´2 , 可使Tst =Tmax 。
n0 n
O
T
Tst
Tst体现了电动机带