异步电动机课件ppt.ppt

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异步电动机的应用异步电动机又称为感应电动机，电厂中的绝大部分异步电动机又称为感应电动机，电厂中的绝大部分电动机是异步电动机，用它来拖动锅炉和汽轮机附属设电动机是异步电动机，用它来拖动锅炉和汽轮机附属设备的旋转机械，如：

水泵、风机等。

备的旋转机械，如：

水泵、风机等。

优点：

结构简单、运行可靠、维护方便、效率较高等。

优点：

结构简单、运行可靠、维护方便、效率较高等。

在一些要求调速范围较宽的场合，就采用调速特性在一些要求调速范围较宽的场合，就采用调速特性较好的直流电动机，而在单机容量较大，需要保持恒定较好的直流电动机，而在单机容量较大，需要保持恒定速度的场合，常采用功率因数可调节的同步电动机。

速度的场合，常采用功率因数可调节的同步电动机。

缺点：

不能在较广的范围内经济、平滑地调速，使所接缺点：

不能在较广的范围内经济、平滑地调速，使所接电网的功率因数降低。

电网的功率因数降低。

异步电动机的基本工作原理和结构1-11-1异步电动机的基本工作原理异步电动机的基本工作原理定子上对称装有三相绕组定子上对称装有三相绕组定子上对称装有三相绕组定子上对称装有三相绕组,空间位置互差空间位置互差空间位置互差空间位置互差120120120120转子绕组为多相短路绕组转子绕组为多相短路绕组转子绕组为多相短路绕组转子绕组为多相短路绕组一、基本工作原理一、基本工作原理一、基本工作原理一、基本工作原理异步电动机的基本工作原理和结构（1111）定子绕组通入对称三相电流，产生以同步速）定子绕组通入对称三相电流，产生以同步速）定子绕组通入对称三相电流，产生以同步速）定子绕组通入对称三相电流，产生以同步速nnnn1111旋转旋转旋转旋转的的的的气隙旋转磁场气隙旋转磁场气隙旋转磁场气隙旋转磁场；（2222）转子导体切割气隙旋转磁场，在自行闭合的转子绕组）转子导体切割气隙旋转磁场，在自行闭合的转子绕组）转子导体切割气隙旋转磁场，在自行闭合的转子绕组）转子导体切割气隙旋转磁场，在自行闭合的转子绕组中中中中产生产生产生产生感应电动势感应电动势感应电动势感应电动势和和和和感应电流感应电流感应电流感应电流；（3333）转子电流的有功分量与气隙磁场相互作用，使转子导）转子电流的有功分量与气隙磁场相互作用，使转子导）转子电流的有功分量与气隙磁场相互作用，使转子导）转子电流的有功分量与气隙磁场相互作用，使转子导体受到体受到体受到体受到电磁力电磁力电磁力电磁力，并形成并形成并形成并形成电磁转矩电磁转矩电磁转矩电磁转矩，带动转子，带动转子，带动转子，带动转子顺旋转磁场的方顺旋转磁场的方顺旋转磁场的方顺旋转磁场的方向转动向转动向转动向转动起来。

起来。

起来。

起来。

若转轴上带有负载，电动机将输出机械功率，从而完成若转轴上带有负载，电动机将输出机械功率，从而完成若转轴上带有负载，电动机将输出机械功率，从而完成若转轴上带有负载，电动机将输出机械功率，从而完成电能向机械能的转换。

电能向机械能的转换。

电能向机械能的转换。

电能向机械能的转换。

异步电动机的基本工作原理和结构讨论：

讨论：

讨论：

讨论：

异步电动机转速异步电动机转速异步电动机转速异步电动机转速（同步速）（同步速）（同步速）（同步速）异步的由来异步的由来异步的由来异步的由来（2222）旋转过程中，若）旋转过程中，若）旋转过程中，若）旋转过程中，若转子达到同步速，则与定子旋转磁转子达到同步速，则与定子旋转磁转子达到同步速，则与定子旋转磁转子达到同步速，则与定子旋转磁场之间相对静止，转子不会切割定子磁场而产生感应电势场之间相对静止，转子不会切割定子磁场而产生感应电势场之间相对静止，转子不会切割定子磁场而产生感应电势场之间相对静止，转子不会切割定子磁场而产生感应电势和感应电流，转子就不会受到定子磁场的电磁转矩作用，和感应电流，转子就不会受到定子磁场的电磁转矩作用，和感应电流，转子就不会受到定子磁场的电磁转矩作用，和感应电流，转子就不会受到定子磁场的电磁转矩作用，转子将减速。

转子将减速。

转子将减速。

转子将减速。

（1111）启动时，转子静止，定子旋转磁场为同步速，转子）启动时，转子静止，定子旋转磁场为同步速，转子）启动时，转子静止，定子旋转磁场为同步速，转子）启动时，转子静止，定子旋转磁场为同步速，转子切割定子磁场而产生感应电势，并在短路绕组中产生感应切割定子磁场而产生感应电势，并在短路绕组中产生感应切割定子磁场而产生感应电势，并在短路绕组中产生感应切割定子磁场而产生感应电势，并在短路绕组中产生感应电流，转子电流在定子磁场中受到电磁转矩作用而产生转电流，转子电流在定子磁场中受到电磁转矩作用而产生转电流，转子电流在定子磁场中受到电磁转矩作用而产生转电流，转子电流在定子磁场中受到电磁转矩作用而产生转动。

动。

动。

动。

异步电动机的基本工作原理和结构二、转差率（滑差）二、转差率（滑差）二、转差率（滑差）二、转差率（滑差）转子转速与同步转速的差值对同步转速的比值转子转速与同步转速的差值对同步转速的比值转差率反映了转子转速和定子旋转磁场转速的相对运转差率反映了转子转速和定子旋转磁场转速的相对运动速度。

它与电动机的动速度。

它与电动机的转速、电流和力矩转速、电流和力矩等有着密切关系。

等有着密切关系。

决定了决定了转子电动势及其频率转子电动势及其频率。

静止时，转差率静止时，转差率s=1；异步运行时异步运行时,0s1;额定负荷运行时，其转差率在额定负荷运行时，其转差率在001006范围内范围内异步电动机的基本工作原理和结构三、异步电动机的三种运行状态三、异步电动机的三种运行状态三、异步电动机的三种运行状态三、异步电动机的三种运行状态

（1）电动机运行状态）电动机运行状态异步电机转子拖动所带机械设备转动，异步电机转异步电机转子拖动所带机械设备转动，异步电机转子子转速小于定子旋转磁场转速小于定子旋转磁场，且，且方向相同方向相同转子导体中的电流与旋转磁场相互作用，总会产生转子导体中的电流与旋转磁场相互作用，总会产生一个与旋转磁场转向相同的驱动性质的电磁力矩一个与旋转磁场转向相同的驱动性质的电磁力矩电动机运行状态的转差率范围：

电动机运行状态的转差率范围：

0s1异步电动机的基本工作原理和结构

（2）发电机运行状态）发电机运行状态异步电机所带机械设备拖动转子转动，使异步电机异步电机所带机械设备拖动转子转动，使异步电机的的转速超过同步速转速超过同步速转子导体切割旋转磁场的方向与电动机运行状态相转子导体切割旋转磁场的方向与电动机运行状态相反，因此感应电动势和电流的方向也发生变化，产生的反，因此感应电动势和电流的方向也发生变化，产生的电磁力形成的电磁力矩的方向与转子的转动方向相反。

电磁力形成的电磁力矩的方向与转子的转动方向相反。

即电磁力矩变为制动力矩。

此时，机械设备由负荷变成即电磁力矩变为制动力矩。

此时，机械设备由负荷变成了原动机，其输入的机械能通过异步电机转化为电能。

了原动机，其输入的机械能通过异步电机转化为电能。

发电机运行状态的转差率范围：

发电机运行状态的转差率范围：

-s0异步电动机的基本工作原理和结构异步电机在某种外力的作用下，其异步电机在某种外力的作用下，其转子逆着旋转磁场的转子逆着旋转磁场的方向旋转方向旋转，如起重机放下重物时，如起重机放下重物时转子导体将以高于同步速度的速度切割旋转磁场，切割转子导体将以高于同步速度的速度切割旋转磁场，切割方向电动机运行状态时相同，因此，转子导体中的电动势、方向电动机运行状态时相同，因此，转子导体中的电动势、电流以及电磁力矩的方向都与电动机运行状态时相同，但这电流以及电磁力矩的方向都与电动机运行状态时相同，但这时的电磁力矩方向与转子的转向不同，电磁力矩对外力起制时的电磁力矩方向与转子的转向不同，电磁力矩对外力起制动作用动作用（3）电磁制动运行状态）电磁制动运行状态电磁制动运行状态的转差率范围：

电磁制动运行状态的转差率范围：

1s+异步电动机的基本工作原理和结构1-21-2异步电动机的基本结构异步电动机的基本结构（11）定子）定子（22）转子）转子定子和转子之间有一很小的间隙，称为定子和转子之间有一很小的间隙，称为定子和转子之间有一很小的间隙，称为定子和转子之间有一很小的间隙，称为气隙气隙气隙气隙。

异步电动机的基本工作原理和结构1111、定子定子定子定子包括包括包括包括定子铁心、定子绕组、机座定子铁心、定子绕组、机座定子铁心、定子绕组、机座定子铁心、定子绕组、机座等。

等。

等。

等。

（1111）定子铁心定子铁心定子铁心定子铁心：

作用是放置定子绕组和构成主磁路。

：

作用是放置定子绕组和构成主磁路。

：

作用是放置定子绕组和构成主磁路。

：

作用是放置定子绕组和构成主磁路。

由由由由0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm厚的金国绝缘处理的硅钢片叠压而成。

厚的金国绝缘处理的硅钢片叠压而成。

厚的金国绝缘处理的硅钢片叠压而成。

厚的金国绝缘处理的硅钢片叠压而成。

（2222）定子绕组定子绕组定子绕组定子绕组：

是定子部分的电路。

：

是定子部分的电路。

：

是定子部分的电路。

：

是定子部分的电路。

由许多高强度漆包铜线或铝线按一定规律连接绕制由许多高强度漆包铜线或铝线按一定规律连接绕制由许多高强度漆包铜线或铝线按一定规律连接绕制由许多高强度漆包铜线或铝线按一定规律连接绕制而成。

而成。

而成。

而成。

（3333）机座机座机座机座：

固定和支撑定子铁心。

：

固定和支撑定子铁心。

：

固定和支撑定子铁心。

：

固定和支撑定子铁心。

异步电动机的基本工作原理和结构绕线型绕线型绕线型绕线型：

由嵌入转子槽中的：

由嵌入转子槽中的：

由嵌入转子槽中的：

由嵌入转子槽中的对称三相绕组对称三相绕组对称三相绕组对称三相绕组组成，接成星形，组成，接成星形，组成，接成星形，组成，接成星形，并接到转轴上的三个集电环上，再通过电刷与外电并接到转轴上的三个集电环上，再通过电刷与外电并接到转轴上的三个集电环上，再通过电刷与外电并接到转轴上的三个集电环上，再通过电刷与外电路接通。

路接通。

路接通。

路接通。

2222、转子转子转子转子：

包括：

包括：

包括：

包括转轴、转子铁心、转子绕组转轴、转子铁心、转子绕组转轴、转子铁心、转子绕组转轴、转子铁心、转子绕组等。

等。

等。

等。

（2222）转子铁心）转子铁心）转子铁心）转子铁心：

构成主磁路，外圆槽内放置转子绕组。

：

构成主磁路，外圆槽内放置转子绕组。

：

构成主磁路，外圆槽内放置转子绕组。

：

构成主磁路，外圆槽内放置转子绕组。

由由由由0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm厚的硅钢片叠压而成，套在转轴上。

厚的硅钢片叠压而成，套在转轴上。

厚的硅钢片叠压而成，套在转轴上。

厚的硅钢片叠压而成，套在转轴上。

（3333）转子绕组：

）转子绕组：

）转子绕组：

）转子绕组：

分为分为分为分为笼型笼型笼型笼型和和和和绕线型绕线型绕线型绕线型两种两种两种两种。

笼型笼型笼型笼型：

由插入转子槽中的导条和两端端环组成，是自行闭：

由插入转子槽中的导条和两端端环组成，是自行闭：

由插入转子槽中的导条和两端端环组成，是自行闭：

由插入转子槽中的导条和两端端环组成，是自行闭合的合的合的合的对称多相绕组对称多相绕组对称多相绕组对称多相绕组。

小型采用。

小型采用。

小型采用。

小型采用铸铝转子铸铝转子铸铝转子铸铝转子，中、大型，中、大型，中、大型，中、大型采用采用采用采用铜条转子铜条转子铜条转子铜条转子。

（1111）转轴：

）转轴：

）转轴：

）转轴：

中碳钢，支撑、固定转子铁心，传递转矩。

中碳钢，支撑、固定转子铁心，传递转矩。

中碳钢，支撑、固定转子铁心，传递转矩。

中碳钢，支撑、固定转子铁心，传递转矩。

异步电动机的基本工作原理和结构笼型绕组笼型绕组绕线绕组及其示意图绕线绕组及其示意图异步电动机的基本工作原理和结构1-31-3异步电动机的铭牌参数异步电动机的铭牌参数1.额定功率额定功率额定运行时转轴输出的机械功率，千瓦额定运行时转轴输出的机械功率，千瓦（kW）。

2.额定电压额定电压额定运行时三相定子绕组的线电压，伏（额定运行时三相定子绕组的线电压，伏（V）