第4章 三相异步电动机的基本原理

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第四章

异步电机（一）

——三相异步电动机原理

交流电机有两大类：异步电机和同 步电机。同步电机的转速与交流电 源频率之间存在严格的对应关系。 异步电机则不然。异步电动机定子 接上交流电源后，形成旋转磁场， 依靠电磁感应作用，使转子绕组感 生电流，产生电磁转矩，实现机电 能量转换。

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异步电动机主要用作电动机，拖动各种生产机械。

异步电动机的优点:结构简单、容易制造、价格低廉、 运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工 作特征。 异步电动机的缺点:功率因数较差。异步电动机运行 时，必须从电网里吸收落后性的无功功率，它的功率 因数总是小于１。

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第一节 三相异步电动机的工作原理及结构

一、三相异步电动机的工作原理与运行状态

直流电机的工作原理： 通过静止的磁场与以传导 方式通入电枢绕组中的电 流互相作用而产生一种恒 定方向的电磁力

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1、旋转磁场的产生

旋转磁场—— 一种极性和大小不变，并且以一定转速旋转的磁场。

A-X、B-Y、C-Z三个线圈在空间上彼此互隔120°分布在定子 铁心内圆的圆周上，构成了对称三相绕组。 B相从A相后移120°、C相从B相后移120°、A相从C相后移120°

i A I m sin t

iB I m sin t 120

A Y Z

iC I m sin t 240

iA

iB

iC

C

Im

B

t

X

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iA I m cos t iB I m cos( t 120 ) iC I m cos( t 240 )

当三相对称绕组接上三相对 称电源，就产生旋转磁场。

n0 f1

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f1 60 f1 n0 p p

式中，n0为同步转 速，单位r/min； p为极对数； f1为交流电源的 频率。

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二、异步电动机基本工作原理

磁铁

磁场旋转

N

f

n1

n

e i

S

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e方向用 右手定则 确定 f方向用 左手定则 确定 闭合 线圈

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异步电动机运行的三要素： (1)旋转磁场；(2)转子闭合； (3)转差率 三相异步电动机的定子铁心 上嵌有三相对称绕组，接通 三相对称电源后，在定子、 转子之间的气隙内产生了以 同步转速旋转的旋转磁场。 转子导条被这种旋转磁场切 割，在导条内产生感生电流， 磁场又对导条产生电磁力。 于是转子就跟着旋转磁场旋 转。

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3、三相异步电动机的转速与运行状态

1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致

2. 线圈比磁场转得慢

n n1

异步

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设电源频率为f1，电机极对数为p，旋转磁场的转 速称为同步转速为n0

60 f1 n0 p

转子转速为n，△n=n0-n称为转

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