单相异步电动机工作原理简述

第一章 单相异步电动机结构与工作原理一 基本结构与分类单相异步电动机只需单相交流电源供电，因而应用 非常广泛。如，小型机床、轻工设备、医疗机械、家用 电器、电动工具、农用水泵、仪器仪表等众多领域。 优点：使用方便、结构简单、运行可靠、价格低廉、 维护方便等等，与三相异步电机相比，缺点为体积稍大、 性能稍差。 单相异步电动机的基本类型 单相异步电动机根据起动方法或运行方式的不同，可以 分为以下几类 单相电阻起动异步电动机 单相电容起动异步电动机 单相电容运转异步电动机 单相电容起动和运转异步电动机

单相罩极式异步电动机 基本结构 单相异步电动机包括定子和转子两部分，其中定子由 绕组和铁心组成。铁心一般由0.5mm的硅钢片叠压而成。 绕组分为主绕组和副绕组，主绕组又称工作绕组，副绕组 又称起动绕组或辅助绕组。 单相异步电动机的转子也由铁心和绕组组成。其中铁 心也由0.5mm的硅钢片叠压而成，绕组常为铸铝笼型。

二 单相异步电动机的工作原理最简单的二相定子绕组如下所示，在绕组中通过的二 相 对称电流的变化规律为

im I m cos t ia I m cos( t 90 )

二相电流随时间变化的曲线如下图所示

两极旋转磁场产生的示意图如下所

第一章 单相异步电动机结构与工作原理一 基本结构与分类单相异步电动机只需单相交流电源供电，因而应用 非常广泛。如，小型机床、轻工设备、医疗机械、家用 电器、电动工具、农用水泵、仪器仪表等众多领域。 优点：使用方便、结构简单、运行可靠、价格低廉、 维护方便等等，与三相异步电机相比，缺点为体积稍大、 性能稍差。 单相异步电动机的基本类型 单相异步电动机根据起动方法或运行方式的不同，可以 分为以下几类 单相电阻起动异步电动机 单相电容起动异步电动机 单相电容运转异步电动机 单相电容起动和运转异步电动机

单相罩极式异步电动机 基本结构 单相异步电动机包括定子和转子两部分，其中定子由 绕组和铁心组成。铁心一般由0.5mm的硅钢片叠压而成。 绕组分为主绕组和副绕组，主绕组又称工作绕组，副绕组 又称起动绕组或辅助绕组。 单相异步电动机的转子也由铁心和绕组组成。其中铁 心也由0.5mm的硅钢片叠压而成，绕组常为铸铝笼型。

二 单相异步电动机的工作原理最简单的二相定子绕组如下所示，在绕组中通过的二 相 对称电流的变化规律为

im I m cos t ia I m cos( t 90 )

二相电流随时间变化的曲线如下图所示

两极旋转磁场产生的示意图如下所

三相异步电动机原理

phase Induction Machines

三相异步电动机原理

本章基本教学要求

1.了解异步电动机的结构。

n2.理解旋转磁场的概念、圆形旋转磁势的特性和

产生条件，了解分布和短距绕组对消除高次谐波电势的作用。

n3.深入理解并掌握综合表达三相异步电动机电磁

关系的基本方程式、等值电路和相量图，转子转动时异步电动机的运行原理，转子绕组折算和频率折算；

n4.掌握异步电动机中的功率和转矩平衡方程式，

各功率之间的相互关系，电磁转矩物理表达式；n5.掌握异步电动机的工作特性。n

三相异步电动机原理

重点和难点

n1.三相异步电动机空载和负载运行时的基本电磁

关系，掌握基本方程式、等值电路和相量图三种分析方法，并注意与变压器的对比，着重分析转子转动后的情况，转子绕组折算和频率折算；

掌握异步电动机功率与转矩的平衡关系、电磁n2.

转矩的表达式。

.掌握异步电动机机械特性n3

nn转子转动时的基本电磁关系。n

三相异步电动机原理

本次课程教学要求：

熟悉异步电动机的结构和主要技术n1.

数据；

.重点掌握电机堵转时的电磁关系、n2

基本方程式、等值电路和相量图；

n3.掌握绕组折算方法。

三相异步电动机原理

5.1三相异步电动机

5.1.1

基本结构和铭牌数据

三相鼠笼异步电动机结

异步电机分析

第一节异步电动机的工作原理

1..转差，转差率（为什么叫异步电动机？）

?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nl表示，称为同步转速;转子的实际转速用n表示，转差An=nl-no

?转差率：旳

?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。

O起动瞬间，n二0, s二1

O理想空载运行时：n二nl,s二0

o作为电动机运行时，s的范围在0---1之间。

O转差率一般很小，如S二0.03。

o制动运行时，电磁转矩方向与转速方向相反，即nl与n反向，s>l

O发电运行时，n高于同步转速n 1, s<0.

?根据转差率可以区分异步电动机运行状态：

s>l s=l s=O s<0

.制动运彳；电动运行：~发电运行

2.电势平衡方程式

1、定子绕组电势平衡方程式

?定子绕组接到交流电源上，与电源电压相平衡的电势（压降）包括：

?主电势（感应电势）：

O定子绕组通入三相对称交流电流时，将会产生旋转的主磁通，同时被定子绕组和转子绕组切割，并在其中产生感应电势。

o定子绕组感应电势的有效值：耳=444加啓1札1

?漏磁电势（漏抗压降）

O定子漏磁通：

三相异步电动机实验报告

题目 三相异步电动机实验

姓名与学号

指导教师

年级与专业

所在学院 电气工程及其自动化

三相异步电动机实验报告

实验报告

课程名称：电机学指导老师：成绩：__________________

实验名称：三相异步电动机实验实验类型：________________同组学生姓名： 一、实验项目

1、三相异步电动机参数测定和工作特性 (1) 空载试验 (2) 短路试验 (3) 负载试验

2、三相感应电动机Y/ Δ起动 二、被试电机铭牌

三相鼠笼式异步电动机：编号为 D21 额定数据：

PN=100W, UN=220V(△)，IN=0.48A，nN=1420r/min。 三、实验接线与步骤

1、三相异步电动机参数测定和工作特性 实验接线如下：

（1）空载试验

第一步：将三相交流电压调到输出为“0”伏，将电机与测功机脱开，选择正确的电压、电流表量程； 第二步：缓慢起动电机并观察电动机的旋转方向是否符合要求，否则应切断电源，调整三相电源相序; 第三步：测取三相鼠笼式异步电动机空载特性 U=1.2UN到U=0.3UN

测取电动机的空载电压、空载电流、输入功率，共测取7~8组数据；注意：其中额定电压U=UN点必

测。

第四步：将三相

情境二 三相异步电动机起动、调速和制动首先讨论三相异步电动机的机械特性，然后以 机械特性为理论基础，分析研究三相异步电动机的 起动、制动和调速等问题。 任务四 三相异步电动机的机械特性 任务五 三相异步电动机的起动

任务六 三相异步电动机的制动任务七 三相异步电动机的调速

情境二 三相异步电动机起动、调速和制动任务四 三相异步电动机的机械特性三相异步电动机机械特性的三种表达式

三相异步电动机的机械特性是指电动机的转速与电 磁转矩之间的关系，由于电机的转速与转差率之间存 Tem 在一定的关系，所以异步电动机的机械特性用 f (s) 表示。 一、物理表达式

Tem CT 0 I'2 cos 2表明：三相异步电动机的电磁转矩是由主磁通 0 与转 ' 子电流的有功分量 I 2 cos 2相互作用产生的。

情境二 三相异步电动机起动、调速和制动二、参数表达式 R2 m1 pU s Tem R2 2 ' 2 2 f1 ( R1 ) ( X1 X 2 ) s 2 1

说明：电磁转矩与电源参数(U1、f1)、结构参数 (R、X、m、p)和运行参数(s)有关。

情境二 三相异步电动机起动、调速和制动当S为某一数值时，

三相步电异机测动方法一、试力能目标二主、使要用具、仪表及器工 材.1项目本要主使电器用件见元表2-13。2.工具： 测电、螺丝笔刀尖嘴钳、、口钳、斜剥 钳线电、工刀。等 .仪表：ZC3(5007)V型欧兆、表D-T7090型形 钳流电表、M3F型万0表用、稳电源(3压A/~24V)0 。.4器材：导、线电池。

干

相异步电三机测动方试法

表3-2 元 1件明 细 表代号 M Q FAS名 称荐推号型 推规格荐4 k、W30V、Δ 接法8、88A、. 4401/rin m三、额相定流15A 电数 量 1 11三相异电步动机 低断路压 单极控制器开

Y关121-4 MZ10D-100

三异相步动电测机试法方、项三目实施骤及工步艺要求.1测相绕阻三冷直态流电阻将万用表置 于电阻低程量挡，在电机接线动盒中，取下 全部接铜连，依片测次量Ul U-2V、-1V、W2-1W2 间的之流直阻电，其将记入23表2-。若阻中小值， 为常正象现；阻值为0若说，明绕阻内短部路若阻值； ∞,为明绕阻说部开内。路三绕阻直流电阻相相值 的互不差得于2%。

大三相异

步动电机试方测法2.量绕测阻绝缘电检阻前应检测验下一欧兆的表好。坏兆欧将表水平放，空置 兆欧表，指针摇应该到∞指，

三相异步电动机实验

一、 实验目的

1、熟悉和掌握实验电机及仪器设备等组件的使用方法。 2、学习三相异步电动机定子绕组首、末端的判别方法。 3、通过实验掌握异步电动机的起动和反转。

二、实验项目

1、 测量三相鼠笼式异步电动机的定子绕组的冷态电阻。

2、 判定三相鼠笼式异步电动机定子绕组的首末端. 3、 三相鼠笼式异步电动机的直接起动。

4、 三相鼠笼式异步电动机的星形——三角形(Y-Δ)换接起动。

三、实验方法

1、 测量三相鼠笼式异步电动机的定子绕组的冷态电阻。

测量线路图为图21-1。直流电源用主控屏上电枢电源先调到50V。开关S1、S2选用挂箱上的模块，R用挂箱上1800Ω可调电阻。

图21-1 三相交流绕组电阻测定

量程的选择：测量时通过的测量电流应小于额定电流的20%，约为50毫安，因而直流电流表的量程用200mA档。三相鼠笼式异步电动机定子一相绕组的电阻约为50Ω， 因而当流过的电流为50毫安时二端电压约为2.5伏，所以直流电压表量程用20V档。

按图24-1接线。把R调至最大位置，合上开关S1，调节直流电源及R阻值使试验电流不超过电机额定电流的20%，以防因试验电流过大而引起绕组的温度上升，读取电流值

三相异步电动机的结构与工作原理

5.1 三相异步电动机

实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。把机械能转换成电能的设备称为发电机，而把电能转换成机械能的设备叫做电动机。

在生产上主要用的是交流电动机，特别三相异步电动机，因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。

对于各种电动机我们应该了解下列几个方面的问题：（1）基本构造；（2）工作原理；（3）表示转速与转矩之间关系的机械特性；（4）起动、调速及制动的基本原理和基本方法；（5）应用场合和如何正确使用。

5.1.1 三相异步电动机的结构与工作原理

1．三相异步电动机的构造

三相异步电动机的两个基本组成部分为定子（固定部分）和转子（旋转部分）。此外还有端盖、风扇等附属部分，如图5-1所示。

图 5-1 三相电动机的结构示意图

1）．定子

三相异步电动机的定子由三部分组成：

定子 定子铁心 由厚度为0.5mm的，相互绝缘的硅钢片叠成，硅钢片内圆上有均匀分布的槽，其作用是嵌放定子三相绕组89

AX、BY、CZ。 三组用

三相步电异机测动方法一、试力能目标二主、使要用具、仪表及器工 材.1项目本要主使电器用件见元表2-13。2.工具： 测电、螺丝笔刀尖嘴钳、、口钳、斜剥 钳线电、工刀。等 .仪表：ZC3(5007)V型欧兆、表D-T7090型形 钳流电表、M3F型万0表用、稳电源(3压A/~24V)0 。.4器材：导、线电池。

干

相异步电三机测动方试法

表3-2 元 1件明 细 表代号 M Q FAS名 称荐推号型 推规格荐4 k、W30V、Δ 接法8、88A、. 4401/rin m三、额相定流15A 电数 量 1 11三相异电步动机 低断路压 单极控制器开

Y关121-4 MZ10D-100

三异相步动电测机试法方、项三目实施骤及工步艺要求.1测相绕阻三冷直态流电阻将万用表置 于电阻低程量挡，在电机接线动盒中，取下 全部接铜连，依片测次量Ul U-2V、-1V、W2-1W2 间的之流直阻电，其将记入23表2-。若阻中小值， 为常正象现；阻值为0若说，明绕阻内短部路若阻值； ∞,为明绕阻说部开内。路三绕阻直流电阻相相值 的互不差得于2%。

大三相异

步动电机试方测法2.量绕测阻绝缘电检阻前应检测验下一欧兆的表好。坏兆欧将表水平放，空置 兆欧表，指针摇应该到∞指，