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电气工程概论辅导资料六 主 题 ： 第一章 电机与电器基础（第 3 节） 学习时间 ： 2012 年 11 月 5 日－11 月 11 日 内 容 ： 我们这周主要学习第一章第三节电机的部分内容， 即异步电机部分， 要了解异步电机的工作原理 和电动势平衡方程式，重点掌握异步电机的调速方式和运行方式。 第一章 电机与电器基础 第三节 电机 1.3.2 异步电机 交流电机可分为异步电机和同步电机。 目前异步电机是生活、 生产中使用最广泛的电机。 它可工 作在三种状态，即发电机状态、电动机状态、制动状态，主要是用作电动机，以驱动生产机械和生活 电器，它也可以用作发电机，但发电性能远较同步电机差，只能在特定的场合应用。 异步电机转子转速和同步转速之间总存在一定差异。 其转子和定子之间没有电的直接联系， 又称 为感应电动机。 异步电机优点是结构简单，价格低廉，运行可靠，效率较高，维修方便等， 缺点是不能低成本的在较广泛的范围内实现平滑调速， 必须从电网中吸收滞后电流， 导致电网的功率 因数降低。 异步电动机的规格繁多， 按相数可分为单相、 两相和三相电机， 按转子绕组型式又可分为鼠笼式 和绕线式两类。 1. 异步电机的结构 （1）定子： 定子是磁路的一部分，铁芯由硅钢片冲片叠成，冲片内圆上的槽用来嵌放定子绕组。 （2 ）转子： 主要由转子铁芯、 转子绕组和转轴三者组成。 转子绕组分为绕线型和鼠笼型两类。 绕线型转子可 以利用集电环和电刷， 在转子回路中串入附加电阻， 来改善电动机的启动性能， 或者调节电动机的转 速。与绕线型转子相比，鼠笼型转子既无集电环，又不需要导条绝缘，结构简单、制造方面、经济耐 用，故用途广泛。 2. 异步电动机的工作原理 （1）旋转磁极对导体的作用 定子三相绕组通入三相交流电， 产生空间旋转磁场， 转子绕组切割磁力线， 根据右手定则转子绕 第 1 页 共 5 页 组产生感应电动势和感应电流。 当导体内通过电流时， 根据左手定则转子绕组受到力 f 的作用，是转 子转动。 （2）三相绕组的旋转磁场 两极三相电机定子磁场规律： 1）电流变化一周，磁场在空间上旋转 360 度。 2 ）合成磁动势旋转方向与绕组 A、B、C在空间的布置顺序的方向相同。 3 ）某相电流达最大值时，合成磁动势轴线与该相绕组轴线重合。 4 ）合成磁动势的幅值为每相脉振磁动势振幅的 1.5 倍。 （3 ）异步电机的磁通 1）主磁通：同时与定子绕组及转子绕组相匝链的磁通。 2 ）漏磁通：定子绕组通过三相电流产生的仅与其自身相匝链的磁通；转子绕通过电流产生的仅 与其自身相匝链的磁通。 3. 异步电机的运行方式 转差率 s ：旋转磁场的转速 n1 与转子转速 n 的差值与同步速度 n1 的比值。可根据转差率来判断 异步电机的运行状态。 （1）电动机运行状态： 0s1 （2 ）发电机运行状态 :- ∞s0 第 2 页 共 5 页 （3 ）电磁制动运行状态 : 在外力的作用下，转子转速与旋转磁场方向相反， s1 。 4. 异步电动机的电动势平衡方程式 （1）定子绕组的电动势平衡方程式 （2 ）转子绕组的电动势和电流： 1）转子绕组的电动势 2 ）转子绕组的漏阻抗 3 ）转子中的电流 5. 异步电动机的磁动势平衡方程 （1）转子磁动势 转子磁动势相对转子的转速 （2 ）磁动势平衡方程式 6. 异步电动机的功率平衡方