三相异步电动机的工作原理.docx

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1、三相异步电动机的工作原理一、旋转磁场的产生三相异步电动机的旋转是依靠磁场的作用产生的。那么，旋转磁场是怎样产 生的呢？在一个模型异步电动机定子内圆上，均匀地开了6个槽，安放三相绕组，每 相绕组由一个线圈组成，3个线圈在空间彼此相隔120。，三相绕组作星形连接。 把三项交流电源接入三相绕组的A、B、C端（见图1-6）,则定子绕组中便通 过三相对称的电流iA、iB、iC;其波形如图1-7所示。图6模型异步电动机定子 图1-7三相定子电流波形图假定三相交流电的正方向从绕组始端流入（用符号X表示），末端流出（用 符号表示），下面从几个不同时刻来分析三相交流流入定子绕组产生的合成磁 场方向。当t=0时，

2、iA=0, A相绕组内没有电流；iB是负值，B相绕组电流由Y端流 进，B端流出；iC为正值，C相绕组的电流由C端流进Z端流出。用右手螺旋 定则可确定合成磁场方向，如图1-8 （a）所示。t=T6时，iC=0, iA是正值，电流由A端流进，X端流出；iB是负值，电流由Y的端流入，B端流出，此时合成磁场方向如图1-8 （b）所示。从图中可知，合成磁场的方向在空间按顺时针旋转了 60。t=T3时，iB=0; iC是负值, iA是正值。合成磁场如图1-8 (c)所示，其方向又顺时针旋转了 60。t=T2时，与前同理，随着定子绕组中的三相电流的不断变化，它所产生的合成磁场也 在空间不断地旋转，因此三相交

3、流电通入定子绕组能够产生旋转磁场，如图1- 8(d)所示。图1-8两极旋转磁场(a) t=0； (b) t=T6; (c) t=T3; (d) t=T2从上面还可以看出：磁场是个两极磁场；旋转磁场的转向与通入线圈 中的三相电流相序A-B-C是一致的。若要改变旋转磁场的转向，只需把通入 定子绕组的电流相序改变，即交换任意二根电源线进线即可。60fl=rmn上面例子中表明，在定子中安排一组ABC线圈能产生两极旋转磁场。如果 对称地安排两组ABC线圈即可获得四极旋转磁场，安排不同组数ABC线圈可 相应获得6极、8极、10极、12极旋转磁场。图1-9是四极绕组的布置示意图， 在该图中，用相同的分析方法

4、我们发现，当通入三相交流后，产生一个四极旋转 磁场，与二极磁场不同的是当电流变一周时，磁场转了半周，其转速为-f Hz/s yr/Hz = S r/s,或 nl如果旋转磁场具有P对磁极，电流变化1Hz,则旋转磁场就在空间转过1/P 转。如果定子绕组的电流频率为J1，则旋转磁场每分钟的转速nl为式中：P为定子绕组的磁极对数，如两极，P=I,四极P=2； n为同步转速，即旋转磁场的转速，r/min； JI为三相交流电的频率，Hzso图1-9四极绕组的布置利用上式可求出在工频50Hz时不同极数旋转磁场的转速，列于表l-3o表1-3 50Hz时不同极数旋转磁场转速极数2P24681012旋转磁场转速n

5、1(rmin)30001500107506500二、三相异步电动机工作原理电动机在未接通电源前，转子是静止不动的。当电动机的定子绕组接三相电 源后，在定子内的空气隙中便产生旋转磁场。假定旋转磁场按顺时针方向旋转， 则转子与旋转磁场间就有相对运动，转子导线产生感应电动势。由于磁场按顺时 针方向旋转，相当于磁场不动，转子导线以逆时针方向运动切割磁力线，按照右 手定则可以确定转子上半部导线的感应电动势方向是出来的（），下班部导线 的感应电动势方向是进去的（X）。由于转子绕组是闭合的，因此，在感应电动 势作用下转子导线内有感应电流通过，称为转子电流。转子电流在旋转磁场中受 力，其方向由左手定则决定。这些电磁力对转轴形成一个转矩，称为电磁转矩， 其作用方向与旋转磁场方向一致，因此转子就顺着旋转磁场的方向转动起来，如 图I-Io所示。图1-10异步电动机的工作原理转子的转速n2=nl,转子导线与旋转磁场之间就不存在相对运动，转子导线 也就不切割磁力线，因而也就没有感生电流，不产生电磁转矩，电动机也就不旋 转了。由此可见，转子总是紧跟着旋转磁场以小于同步转速nl的转速而旋转。所以把这类交流电动机称为异步电动机。