[工学]第7章 三相异步电动机工作原理.pdf

第三篇 异步电动机 第三篇 异步电动机 交流电机可分为异步（感应）电机和同步电机两大类。 异步电机（也叫感应电机）是一种交流旋转电机。异步电 机运行时，在气隙中的旋转磁场与转子绕组之间存在相对运 动，依靠电磁感应作用使转子绕组中产生感应电流，从而产生 感应电磁转矩，实现机电能量的转换。 由于转子的转速与旋转 磁场的转速之间总是存在差 异，所以称为异步电机。 2008-1-11 南京航空航天大学自动化学院 1 第七章 三相异步电动机工作原理 第一节 异步电机基本知识 一、异步电动机基本原理 • 1. 三相异步电动机的工作原理 • 当定子三相对称绕组加上对称的三相交流电压后，定子三相绕组中便 有对称的三相电流流过，它们共同形成定子旋转磁场。 • 磁力线将切割转子导体而感应出电动势。在 该电动势作用下，转子导体内便有电流通过，转 子导体内电流与旋转磁场相互作用，使转子导体 受到电磁力的作用。在该电磁力作用下，电动机 转子就转动起来，其转向与旋转磁场的方向相同。 这时，如果在电机轴上加载机械负载，电动机便 拖动负载运转，输出机械功率。这就是异步电动 机工作原理。 2008-1-11 南京航空航天大学自动化学院 2 转子与旋转磁场之间必须要有相对运动才可以产生上述电磁感应过程，若 两者转速相同，转子与旋转磁场保持相对静止，没有电磁感应，转子电流及电 磁转矩均为零，转子失去旋转动力。因此，这类电动机的转子转速必定低于旋 转磁场的转速（同步转速），所以被称为异步电动机。 2. 异步电机的转差率 • 切割磁力线是产生转子感应电流和电磁转矩的必要条件。 • 转子必须与旋转磁场保持一定的速度差，才可能切割磁力线。 • 旋转磁场的转速用n 表示，称为同步转速；转子的实际转速用n 1 表示，转差Δn= n1 -n。 • 转差率是异步电动机的一个基本变量，在分析异步电动机运行 时有着重要的地位，表达式如下： n − n 转差率：s 1 =×100% n 1 2008-1-11 南京航空航天大学自动化学院 3 二、异步电机的三种运行状态 • 起动瞬间，n = 0,s=1 • 理想空载运行时：n=n ,s=0 1 • 作为电动机运行时，s 的范围在0 ～1之间。 • 转差率一般很小，如 s = 0.03。 (1) 电动机运行状态：0nn1,0s1; (2)发电运行状态： n 高于同步转速n , s0. 1 (3)制动运行状态：若外因迫使转子逆着旋转磁场方向 转动，则电磁转矩方向与转速方向相反，即n 与n 1 反向，s1 ，处于电磁制动状态。 例7 －1，7 －2较简单，不再用占课堂时间。 2008-1-11 南京航空航天大学自动化学院 4 三、异步电动机结构简介 • 三相异步电动机主要由定子和转子两部分组成：静止部分称 为定子；转动部分称为转子。三相异步电动机的