交流电机结构及原理

第4章 交流电机的工作原理及特性基本要求：

1、了解异步电动机的基本结构和旋转磁场的产生。

2、掌握异步电动机的工作原理，机械特性，以及启 动、调速和制动的各种方法、特点及应用。3、学会用四个象限来分析异步电动机的运行状态。 4、掌握单相电动机的工作原理和启动方法。 5、了解同步电动机的结构特点、工作原理、运行特 性及启动方法。1

电动机的分类按构造和原理分类交流电动机电动机 直流电动机 异步机 鼠笼式

同步机

绕线式

他励、并励、串励、复励

控制电机：步进电机，伺服电机，自整角机

交流电动机感性认识

一、三相异步电动机的基本结构包括定子和转子两部分。 1.定子 定子由铁芯、绕组及机座组成。 铁芯由0.5mm个硅钢片叠压而成。

定子绕组是电动机的电路部分，是对称的三相绕组，分别 用AX、BY、CZ表示。其中A、B、C是首端，X、Y、Z是 末端。 作用：产生旋转磁场。 机座：用来固定和支撑定子铁芯。

2.转子：在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。转子有鼠笼式和绕线式。由于鼠笼式异步 电动机具有一系列的优点，应用广泛。6

转子由铁芯、绕组和转轴组成。作用——产生转子电流，

即产生电磁转矩。 转子铁芯也是电动机磁路的一部分，由硅钢片叠压而成。 转子绕组有线绕式和鼠笼式两种。

(1)线绕式 转子绕组由线圈组成，三相绕组对称放入铁

芯槽内。(与定子结构类似)一般结成星形。

(可通过轴上的滑环和电刷在转子回路中接入外

加电阻，用以改善启动性能与调速。)

(2)鼠笼式 转子绕组是在转子铁芯槽里插入铜条，

再将全部铜条两端焊在两个铜端环上。

三相异步机的结构

定子绕组 (三相)A Y

定子Z

C

B

转子

X

机 座11

二、 三相异步电动机的工作原理

异步电动机原理模型磁铁人为 转动

Nn0f

i e

闭合 线圈

n感应电 流受力 而旋转

S

感生 电流12

异步电动机中,旋转磁场代替了旋转磁极

1.旋转磁场的产生为了简便起见，假设每相绕组只有一个线匝，分别嵌在定子 内圆周的6个凹槽之中。 规定：

电流正方向：首端——末端 且A相绕组电流iA 作为参考正弦量

( )电流出A

n0Z B

i A I m sin t

iB I m sin t 120

Y

iC I m sin t 240

C

iA

iB

iCt14

ImX

( )电流入

iA

AZ X Y

iA

iB

iCt

ImB

iCiB

C

A

当

t 0

Y

N

Z

合成磁场方向：

C

B

向下15

SX

iA

iB

iCY

n0A

60 Z

Im

tC

N

SX

B

t 60 当t=T/6时， 合成磁场从t=0瞬间位置顺时针方向旋转了π/3.