电工学 电子技术第七版 秦曾煌CHAPTER8文档格式.docx

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三相绕组AXXBYYCZ

机座：

铸钢或铸铁

绕线式铁心：

由外周有槽的硅钢片叠成。

（1）鼠笼式转子

2.转子

鼠笼式

鼠笼转子

铁芯槽内放铜条，铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一体。

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。

同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。

转子:

在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电转子在旋转磁场作用下，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。

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。

外加电阻可人为改变电动机的机械特性。

8.2三相异步电动机的转动原理

8.2.1旋转磁场

1.旋转磁场的产生定子三相绕组通入三相交流电（星形联接）相交流电（星形联接）

iA

iA=ImsinωtiB=Imsin（ωt?

120°

）iC=Imsin（ωt+120°

）

Im

AZXYB

iiA

iBiC

t

iCC

iB

o

iiiiCABIm

（×

）电流入×

电流入Y

A

n0

Z

CXB

规定i:

“+”i:

“–”首端流入，尾端流出。

首端流入，尾端流出。

尾端流入，首端流出。

（?

）电流出电流出

三相电流合成磁场的分布情况动画

iiA

ωt

600

AY

60°

Y

AZC

N

ZC

NZ

S

X

B

CX

XB

ωt=90°

ωt=60°

ωt=0合成磁场方向向下合成磁场旋转60°

合成磁场旋转90°

合成磁场旋转60°

分析可知：

三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°

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.ii任意调换两根电源进线iBiCAImIm（电路如图电路如图）电路如图iAA0o

动画

iBB

iC

YXZC

AA

AAYZCY

结论：

任意调换两根电源进线，电源进线，则旋转磁场反转。

磁场反转。

BX

C

ωt=0

3.旋转磁场的极对数P旋转磁场的极对数P

当三相定子绕组按图示排列时，图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，磁极的旋转磁场，即：

p=1

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。

之间互差60°

，将形成两对磁极的旋转磁场。

两对磁极的旋转磁场

AXA'

Z'

X'

C'

Y'

YB'

ZB

C′

X′

Y′A

B′Z′

A′Y

Y′

B′

?

A′

Z′

iiAiBiC

极对数

p=2

0

旋转磁场的磁极对数与三相绕组的排列有关

4.旋转磁场的转速旋转磁场的转速取决于磁场的极对数Np=1时时

n0=60f1（转/分）工频：

工频：

f1=50Hz

ImIm

0o

n0=3000（转分）/

YC

ZYB

AZYBCX

CN

p=2时时

30°

ωt=60°

60f1n0=/=1500（转分）2

旋转磁场转速n旋转磁场转速n0与极对数p的关系60f1n0=（转分/）p极对数同步转速每个电流周期磁场转过的空间角度（f1=50Hz）

p=2

p=3

p=4

360°

180°

3000（转/分）

1500（转/分）

1000（转/分）

750（转/分）

90°

可见:

旋转磁场转速n与频率f和极对数p有关可见:

旋转磁场转速0与频率1和极对数有关。

有关。

8.2.2电动机的转动原理

1.转动原理定子三相绕组通入三相交流电

v

F

60f1（转/分）Cn0=Fp旋转磁场

方向:

顺时针切割转子导体感应电流I2旋转磁场电磁转矩T电磁转矩T

Blv

右手定则

感应电动势E20电磁力F电磁力F

Bli

左手定则

n

8.2.3转差率

由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场由前面分析可知，旋转的方向一致，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，磁场的转速相等，即异步电动机n<

n0如果:

如果n=n0转子与旋转磁场间没有相对运动，转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切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。

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。

旋转磁场的同步转速之比称为转差率。

n=（1?

s）n0异步电动机运行中:

异步电动机运行中:

s=（1~9）%

n0?

n?

×

100%s=?

转差率s?

0?

转子转速亦可由转差率求得

例1：

一台三相异步电动机，其额定转速一台三相异步电动机，n=975r/min，电源频率f1=50Hz。

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：

速的关系可知：

n0=1000r/min,即p=3额定转差率为

ns=×

100%=1000?

975×

100%=2.5%1000n0

8.3三相异步电动机的电路分析

三相异步电动机的电磁关系与变压器类似。

磁关系与变压器类似。

变压器：

变化→变压器：

Φ变化→eU1≈E1=4.44fN1ΦE2=4.44fN2ΦE1、E2频率相同，都等频率相同，于电源频率。

于电源频率。

i1+u1

－

i2e1

+－

e2

+

eσ1

+f1

eσ2

f2

U1Φ≈4.44fN1

异步电动机每相电路

8.3.1定子电路

1.旋转磁场的磁通Φ异步电动机：

旋转磁场切割导体→，异步电动机：

旋转磁场切割导体→e，U1≈E1=4.44f1N1Φ每极磁通U

Φ≈

1

4.44f1N1

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