电机与拖动技术 1、三相异步电机基本原理

第三章第一节三相异步电动机的基本结构和工作原理（P59）1.三相异步电动机为什么会旋转，怎样改变它的转向？答：三相异步电动机的旋转原理是当定子绕组通入三相交流电流后，在空间产生了一个转速为n1的旋转磁场，设旋转磁场以顺时针方向旋转，则相当于转子导体向逆时针方向旋转切割磁场，在转子导体中就产生感应电动势。

方向由右手定则判定。

因为转子导体已构成闭合回路，转子绕组中有电流通过。

根据电磁力定律，转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，产生电磁转矩，使电动机转子跟着旋转磁场方向顺时针旋转，方向由左手定则判定，其转速为n。

要想改变它的转向可以将三相异步电动机接三相电源的三根引线中的任意两根对调。

2．异步电动机中的空气气隙为什么做的很小？答:异步电动机气隙小的目的是为了减小其励磁电流（空载电流），从而提高电动机功率因数。

因为异步电动机的励磁电流是由电网供给的，故气隙越小，电网供给的励磁电流就小。

而励磁电流又属于感性无功性质、故减小励磁电流，相应就能提高电机的功率因数。

3.三相异步电动机转子电路断开能否起动运行？为什么？答：不可以。

转子绕组中不能产生电流，也就不能产生电磁力。

4.三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能起动？而运行中断了一相电源线，为什么仍能继续转动？这两种情况对电动机将产生什么影响？答：三相异步电动机断了一根电源线后，则三相电源变成了单相电源，由于单相电源所产生的磁场为脉动磁场，所以三相异步电动机不能正常起动（原理同单相异步电动机）。

而三相异步电动机在运行时断了一根电源线，虽此时也为单相运行，但因转子是转动的，脉动磁场对转子导体产生的作用力在两方向上不同，所以电动机仍能继续转动。

这两种情况对电动机均有很大的影响。

两种情况均为过载运行，长时间工作会损坏电动机。

5.假如有一台星形联结的三相异步电动机，在运行中突然切断三相电流，并同时将任意两相定子绕组（例如U、V相）立即接入直流电源，这时异步电动机的工作状态如何？画图分析。

三相异步电机的工作原理
三相异步电机的工作原理基于电磁感应和旋转磁场的原理。

它由定子和转子组成。

定子是由三个绕组组成，每个绕组均连接到一个独立的三相交流电源。

当电流通过绕组时，它们会产生一个旋转磁场，该旋转磁场的频率与电源的频率相同，通常为50赫兹或60赫兹。

转子由导体条或铜棒制成，并放置在定子的磁场中间。

当定子的旋转磁场通过转子时，导体条中的电流会受到感应，这样就会在转子中产生一个磁场。

由于定子的磁场是旋转的，它会产生一个旋转磁场，在转子中产生的磁场与定子的旋转磁场相互作用。

这个作用力会使得转子开始旋转，从而驱动机械装置的运动。

值得注意的是，转子的旋转速度通常略低于定子的旋转磁场的速度，因此，它被称为“异步”电机。

这个差异速度被称为“滑差”，滑差是通过电机的设计和负载的特性来控制的。

总体而言，三相异步电机工作原理是基于电磁感应和旋转磁场之间的相互作用，通过这种作用驱动转子旋转，实现机械装置的运动。

三相电机异步原理
三相电机的异步原理主要是基于电磁场中的电流与磁场之间的相互作用。

在理想的情况下，当三相电流按顺序通过定子绕组时，会在电机内部产生旋转磁场。

该旋转磁场切割定子绕组，从而产生电动势，进而产生电流，形成感应电动势和电流的循环，使电机得以运转。

具体来说，三相电机的异步工作过程如下：
1.当三相电源按顺序向定子绕组供电时，会在定子绕组中形成旋转磁场。

2.该旋转磁场切割电机定子绕组的导体，根据法拉第电磁感应定律，会在导体中感应出电动势。

3.这个感应电动势会在线圈中产生电流，形成电流的循环。

4.这个电流的循环会产生一个反作用力，即反电动势，它与旋转磁场相互作用，产生转矩，使电机转子旋转。

需要说明的是，三相电机的运行状态并不是完全稳定的，而是存在一定的波动。

这是因为在实际运行中，电源电压和电流可能会有一定的波动，同时电机内部的阻抗也会影响其运行状态。

因此，实际运行中需要对电机进行适当的控制和调整，以确保其稳定运行。

异步三相电动机的工作原理异步三相电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产和日常生活中。

它的工作原理基于电磁感应和旋转磁场的相互作用，通过简单的结构和稳定的性能，成为各种机械设备的动力来源。

我们来了解一下异步三相电动机的基本结构。

它由定子和转子两部分组成，定子上绕绕着三相绕组，通过接入交流电源，形成旋转磁场。

转子则是一个导电的金属圆柱体，当旋转磁场产生时，转子内部也会感应出感应电动势，从而产生感应电流。

感应电流在转子内部形成感应磁场，与旋转磁场相互作用，使转子产生旋转运动，驱动机械设备转动。

在异步三相电动机中，定子的三相绕组接入三相交流电源，形成旋转磁场。

这个旋转磁场的频率与电源频率相同，因此称为同步速度。

而转子在旋转磁场的作用下，会产生感应电流和感应磁场，从而产生一个旋转力矩，使转子转动。

但因为转子的转速略低于同步速度，所以称为异步电动机。

异步三相电动机的工作原理可以用感应电动机的工作原理来解释。

当定子上的三相绕组接通电源时，形成的旋转磁场会感应出转子中的感应电流，从而产生感应磁场。

感应磁场与旋转磁场之间会产生一个力矩，使转子开始转动。

随着转子转动，感应磁场的变化会产生感应电动势，使感应电流继续存在，从而保持了转子的旋转运动。

异步三相电动机具有结构简单、运行可靠、维护方便等特点，因此被广泛应用于各种场合。

它不需要外部励磁，只需要接入交流电源即可工作，非常方便实用。

同时，它的效率高，性能稳定，可以根据需要调节转速和扭矩，满足不同工况的需求。

总的来说，异步三相电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产和日常生活中。

它的工作原理基于电磁感应和旋转磁场的相互作用，通过简单的结构和稳定的性能，成为各种机械设备的动力来源。

希望通过本文的介绍，读者能对异步三相电动机有更深入的了解。

第五章三相异步电动机的基本原理主要讲授内容：三相异步电动机的工作原理、结构、运行特性、等效电路、参数测量、转矩转差的关系等，是必须掌握的内容，使本课程的重点。

是在现代工业中正被大量应用的机电能量转换装置，是后续课程《电力拖动》课程的基础。

讨论：三相异步电动机What？三相异步电动机的用途、结构？How？三相异步电动机的工作原理？第一节三相异步电动机的结构及额定参数一、异步电动机的主要用途和分类用途：异步电机主要用作电动机，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性。

采用现代电力电子功率器件和计算机技术可得到良好的调速性能。

已经取代直流电动机，成为应用广泛的调速系统。

异步电动机的缺点：功率体积比较小。

功率因数较差。

直接接电网运行时，必须从电网里吸收滞后的励磁电流，使它的功率因数总是小于１。

通过控制器可以使这一缺点得到改善。

异步电动机运行时，定子绕组接到交流电源上，转子绕组自身短路，由于电磁感应的关系，在转子绕组中产生电动势、电流，从而产生电磁转矩。

所以，异步电机又叫感应电机。

二、异步电动机的分类从不同角度看，有不同的分类法：（1）按定子相数分有①单相；②三相异步电动机。

（2）按转子结构分有①绕线式；②鼠笼式。

后者又包括单鼠笼、双鼠笼和深槽式异步电动机。

此外，根据电机定子绕组上所加电压的大小，又有高压、低压异步电动机之分。

从其它角度看，还有高起动转矩、高转差率、高转速异步电机等等。

异步电机也可作为异步发电机使用。

单机使用时，常用于电网尚未到达的地区，又没有同步发电机的情况，或用于风力发电等特殊场合上。

在异步电动机的电力拖动中，异步电机回馈制动时，即运行在异步发电机状态。

风叶铁心绕组轴承滑环绕线电动机转子笼型绕组导条端环1、异步电动机的定子：异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成的。

（1）定子铁心：是电动机磁路的一部分，装在机座里。

异步电机的工作原理
异步电机是一种常见的交流电动机，它广泛应用于工业生产、家用电器以及各种机械设备中。

异步电机的工作原理是基于电磁感应和磁场作用的相互作用，下面将详细介绍异步电机的工作原理。

首先，异步电机由定子和转子两部分组成。

定子是由绕组和铁芯构成的，绕组上通有交流电流，产生旋转磁场；而转子则是由绕组和铁芯构成，绕组通有感应电流，感应电流与定子的旋转磁场相互作用，从而产生转矩，使电机转动。

其次，当三相交流电源加在定子上时，定子中会产生旋转磁场。

这个旋转磁场的产生原理是基于三相交流电的相位差，使得定子绕组中的电流产生正弦分布，从而产生旋转磁场。

而转子中的绕组则感应出感应电流，感应电流与旋转磁场相互作用，产生转矩，从而使得转子跟随旋转磁场一起旋转。

再者，根据法拉第电磁感应定律，当磁通量发生变化时，会产生感应电动势。

在异步电机中，由于转子绕组感应出的感应电流是由定子旋转磁场产生的，所以转子绕组中会产生感应电动势。

这个感应电动势会产生感应电流，感应电流与旋转磁场相互作用，从而产生转矩，使得转子跟随旋转磁场一起旋转。

最后，异步电机的工作原理是基于电磁感应和磁场作用的相互作用。

当定子上通有交流电流时，产生旋转磁场；而转子中感应出感应电流，感应电流与旋转磁场相互作用，产生转矩，使得转子跟随旋转磁场一起旋转。

这样，异步电机就能够实现动力传递和机械运动。

总之，异步电机是一种广泛应用的电动机，其工作原理是基于电磁感应和磁场作用的相互作用。

通过定子和转子之间的相互作用，异步电机能够实现动力传递和机械运动，为各种机械设备的正常运行提供了重要的动力支持。

三相异步原理
三相异步原理是指利用三相交流电源驱动的异步电机的工作原理。

它通过电动势的感应作用将电能转化为机械能。

三相异步电机由定子和转子组成。

定子绕组通有三相对称电流，形成旋转磁场。

转子为铝或铜线绕成的短路绕组，被旋转磁场所感应，出现感应电动势。

由于短路绕组中有电流流动，产生的感应电动势在转子上会激发出电流。

由于电机转子中的电流与旋转磁场的速度稍有滞后，所以电流的频率与旋转磁场的频率稍有不同，这就是异步电机的由来。

这个滞后的现象导致转子上出现了一个额外的磁场，这个磁场与旋转磁场的作用力使转子开始自转。

当转子开始自转时，由于滞后的磁场的作用力，会继续推动转子不断旋转，直到与旋转磁场同步。

此时，电机达到了额定转速。

通过调整定子电流和电压的大小和相位，可以调整电机的转速和工作状态。

三相异步电机具有结构简单、运行可靠以及承载能力强等优点，广泛应用于工业、农业和家庭设备中。

第2篇 三相异步电动机交流电机可分为异步电机和同步电机两大类。

异步电机主要用作电动机，将交流电能转换为机械能，去拖动各种生产机械。

异步电动机有三相的，也有单相的。

现代各种生产机械大都采用三相异步电动机来驱动。

例如，在发电厂中，水泵、风机、球磨机等锅炉和汽机的附属设备大多采用三相异步电动机来驱动。

在工业生产中，各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带等生产机械也都广泛采用三相异步电动机来驱动。

而单相异步电动机常用于功率不大的电动工具、家用电器、医疗器械、农用机械等各种轻型电动设备中。

异步电动机所以能得到这样广泛的应用，是由于它具有结构简单、制造容易、运行可靠、价格较低以及效率较高等优点。

但是，它也具有调速性能较差和功率因数较低等缺点。

本篇重点研究三相异步电动机的基本工作原理及结构、交流绕组及其电动势和磁动势、三相异步电动机的基本理论和基本性能，最后对单相异步电动机作简单介绍。

第7章 三相异步电动机的基本工作原理和结构[内容]本章首先介绍三相异步电动机的基本结构，然后分析三相异步电动机的基本工作原理，并重点讲述转差率的概念及异步电机的三种运行状态，最后介绍异步电动机的铭牌和主要系列。

[要求]● 掌握三相异步电动机的基本结构、笼型转子和绕线转子的结构特点。

● 掌握三相异步电动机的基本工作原理、转差率的概念及三种运行状态。

● 掌握三相异步电动机的额定值，了解三相异步电动机的主要系列。

7.1三相异步电动机的基本结构异步电动机的结构如图7.1.1所示，它主要由定子和转子两大部分组成。

转子装在定子腔内，定、转子之间有一缝隙，称为气隙。

图7.1.1 笼型异步电动机的构造一、定子部分定子部分主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。

定子铁心是电机磁路的一部分。

为减少铁心损耗，一般用导磁性能良好的0.5 mm厚的硅钢片叠成，并压装在机座内，如图7.1.2(a)所示。

定子铁心叠片的内圆周冲有嵌放绕组的槽，故又称为冲片。

请简述三相异步电动机的工作原理。

三相异步电机是一种常见的交流电动机，其工作原理如下：
1. 磁场产生：当三相交流电源连续供电给电动机的三个绕组（A相、B相、C相）时，每个绕组都会产生一个磁场。

这三个相位的电流按一定的间隔依次流经三个绕组，使得电动机内部形成一个旋转的磁场。

2. 电磁感应：当转子（也称为鼠笼）进入旋转磁场时，根据电磁感应的原理，磁场会在转子中产生感应电动势。

感应电动势会在转子上产生电流，使得转子本身也形成一个磁场。

3. 电磁耦合：旋转磁场和转子磁场之间的互相作用产生了电磁耦合。

此时，转子的磁场会被旋转磁场所拖动，使得转子开始转动。

由于磁场的变化和转子的惯性，转子始终会滞后于旋转磁场，因此称为“异步电动机”。

4. 运行稳定：在电机启动时，旋转磁场和转子磁场之间的耦合会引起一定的转矩。

随着电机运行，转子速度逐渐接近旋转磁场速度，磁场耦合增加，电机转矩也逐渐增大，直至达到稳定工作状态。

总结：三相异步电动机的工作原理是利用相位间的电磁耦合作用，使得旋转磁场与转子磁场之间存在一定的转矩，从而使电机实现旋转运动。

电机概述电机的定义电机是一种能实现机电能量转换的电磁装置，是电动机和发电机的统称。

将电能转换为机械能的电机称为电动机。

将机械能转换为电能的电机称为发电机；将机械能转换为电能的电机称为发电机。

工作原理电磁感应定律、电磁力定律及电流的磁效应。

构造的一般原则用适当的导磁和导电材料构成能互相进行电磁感应的电路和磁路，以产生电磁功率和电磁转矩，达到能量转换的目的。

电机分类旋转电机：动力电机：交流电机感应电机：感应发电机感应电动机同步电机：同步电动机同步发电机同步补偿机直流电机直流发电机直流电动机微特电机：伺服电动机、步进电动机、测速发电机变压器：电力变压器升压变压器、降压变压器特种变压器自耦、三绕组、互感器第一章直流电机直流电机优缺点：优点：启动性能和调速性能好，过载能力大。

缺点：存在电流换向问题，结构工艺复杂，使用有色金属多，价格昂贵，运行可靠性差直流电机发展形势随着近年来电力电子学和微电子学的迅速发展，将逐步被交流调速电动机取代，直流发电机则正在被电力电子器件整流装置取代。

但在今后一个相当长的时期内，直流电机仍将在许多场合继续发挥作用一、直流电机的工作原理直流发电机的工作原理：简单分析一台电机原则上既可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行，只是外界的条件不同而已。

如用原动机拖动直流电机的电枢，而电刷上不加直流电压，则电刷端可以引出直流电动势作为直流电源，可输送电能，电动机将机械能变换成电能而成为发电机；如在直流电机的两电刷端上，加上直流电压，将电能输入，电机即可拖动生产机械，将电能变换成机械能而成为电动机。

一台电机，即可作为发电机运行，又可作为电动机运行，这是直流电机的可逆原理二、直流电机的结构由两个主要部分组成：静止部分（称为定子），主要用来产生磁场转动部分（称为转子）是机电能量转换的枢纽在定转子之间，有一定的气隙称为气隙三、直流电机的铭牌：额定值四、直流电机的磁场1、直流电机的空载磁场2、直流电机负载时的磁场及电枢反应3、直流电机的换向五、直流电机的感应电势和电磁转矩1、感应电势Ea=CeΦn电机的电枢电动势Ea与每级磁通Φ成正比，与电枢转速n成正比2、电磁转矩T=CTΦIa电磁转矩与每级磁通和电枢电流的乘积成正比六、直流电机的工作特性1、电压平衡方程式2、转矩平衡方程式3、功率平衡方程式第二章、直流电动机的电力拖动一、电力拖动系统的运动方程T-TL=GD2/375 dn/dt可确定系统的状态方程式中各量正负号确定的规则二、生产机械的负载转矩特性恒转矩负载特性：TL的大小不变恒功率负载特性：TL与转速n成反比风机泵类负载特性：TL与转速的平方成正比三、他励直流电动机的机械特性1、机械特性的一般表达式2、固有机械特性条件：当U=UN，Φ=ΦN, R=0时的机械特性特点：硬特性3、人为机械特性电枢串电阻的人为特性特点：1）n0不变2）β变大，稳定性能变差降低电压的人为特性特点：1）n0与电源电压成正比2）β不变弱磁的人为特性特点：1）n0变大2）β变大四、他励直流电动机的启动电动机的启动要求：启动转矩足够大启动电流不可太大他励直流电动机的启动主要是设法减小启动电流电动机的启动方式分为直接启动、降压启动、电枢回路串电阻启动直流电动机一般不能直接启动他励直流电动机的启动方法有电枢串电阻启动和降低电压启动五、他励直流电动机的调速1、调速的基本概念2、调速指标3、他励直流电动机的调速方法1）电枢串电阻调速特点：向下调速，有级调速，稳定性能变差，损耗大2）降低电枢电压调速特点：向下调速、无级调速，稳定性能不变，效率高3）弱磁调速特点：向上调速，有级调速，稳定性能变差，损耗大，受换向限制六、他励直流电动机的制动制动的特征是电磁转矩T与转速n的方向相反制动的作用：1、减速2、匀速下放重物他励直流电动机的制动方法有：能耗制动、反接制动、回馈制动第三章变压器一、变压器的构造变压器是一种利用电磁感应工作的静止的装置，其主要功能是将交变电压变为同一频率的另一种或几种交流电压。

电机及拖动基础知识要点复习电机复提纲第一章：概念：主磁通、漏磁通、磁滞损耗、涡流损耗。

磁路的基本定律：安培环路定律：XXX。

磁路的欧姆定律：作用在磁路上的磁动势F等于磁路内的磁通量Φ乘以磁阻Rm。

磁路与电路的类比：与电路中的欧姆定律在形式上十分相似。

E=IR。

磁路的基尔霍夫定律：1）磁路的基尔霍夫电流定律：穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒等于零。

2）磁路的基尔霍夫电压定律：沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位差的代数和。

第二节常用铁磁材料及其特性铁磁材料：1、软磁材料：磁滞回线较窄。

剩磁和矫顽力都小的材料。

软磁材料磁导率较高，可用来制造电机、变压器的铁心。

2、硬磁材料：磁滞回线较宽。

剩磁和矫顽力都大的铁磁材料称为硬磁材料，可用来制成永久磁铁。

铁心损耗：1、磁滞损耗——材料被交流磁场反复磁化，磁畴相互摩擦而消耗的能量。

2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的热能损耗。

3、铁心损耗——磁滞损耗和涡流损耗之和。

第二章：一、换向：尽管电枢在转动，但处于同一磁极下的线圈边中电流方向应始终不变，即进行所谓的“换向”。

二、直流电机的应用：作为电动机运行——在直流电机的两电刷端上加上直流电压，电枢旋转，拖动生产机械旋转，输出机械能；作为发动机运行——用原动机拖动直流电机的电枢，电刷端引出直流电动势，作为直流电源，输出电能。

三、直流电机的主要结构：定子的主要作用是产生磁场，转子又称为“电枢”，作用是产生电磁转矩和感应电动势。

要实现机电能量转换，电路和磁路之间必须在相对运动，所以旋转电机必须具备静止的和转动的两大部分，且静止和转动部分之间要有一定的间隙（称为：气隙）。

四、直流电机的铭牌数据：直流电机的额定值有：1、额定功率PN(kW)；2、额定电压UN(V)；3、额定电流IN(A)；4、额定转速nN(r/min)；5、额定励磁电压UfN(V)。

五、直流电机电枢绕组的基本形式：直流电机电枢绕组的基本形式有两种：一种叫单叠绕组，另一种叫单波绕组。

摘要电机的起动电流近似的与定子的电压成正比，因此要采用降低定子电压的办法来限制起动电流，即为降压起动。

对于因直接起动冲击电流过大而无法承受的场合，通常采用降压起动，此时，起动转矩下降，起动电流也下降，所以只适合必须减小起动电流，又对起动转矩要求不高的场合。

常见降压起动方法：定子串电阻降压起动、Y/Δ起动控制线路、延边三角起动、软启动及自耦变压器降压起动。

关键词：三相异步电动机降压启动启动方法目录摘要---------------------------------------------------------------------- I 目录--------------------------------------------------------------------- II 第1章绪论-------------------------------------------------------------- 2第2章三相异步电动机的基本结构及工作原理-------------------------------- 21 定子部分----------------------------------------------------------- 32 转子部分----------------------------------------------------------- 33. 气隙δ------------------------------------------------------------- 54、三相异步电动机的铭牌数据--------------------------------------------55、三相异步电动机的工作原理--------------------------------------------5 第3章异步电动机的优缺点------------------------------------------------ 73.1 三相异步电动机的优点--------------------------------------------- 73.2 异步电动机存在的缺点--------------------------------------------- 7第4章三相异步电动机起动方式-------------------------------------------- 81、直接启动----------------------------------------------------------- 92、三相异步电动机的Y—Δ起动控制-------------------------------------103自耦变压器降压启动--------------------------------------------------11 4、绕线式异步电动机转子串接电阻起动-----------------------------------12 第5章三相异步电动机常见故障问题及处理-----------------------------------16第6章心得体会-----------------------------------------------------------17 结论--------------------------------------------------------------------- 17参考文献----------------------------------------------------------------- 19第1章绪论三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生感生电动势和电流，并与磁场相互作用产生电磁转矩，实现能量变换。

三相异步电机原理
三相异步电机是一种常见的电动机类型，其工作基于旋转磁场的原理。

下面将介绍其工作原理。

三相异步电机由固定部分和旋转部分组成。

固定部分包括定子和定子的线圈，旋转部分包括转子。

定子上的线圈通常被连接到三相交流电源。

当电机接通电源后，电流通过定子的线圈，产生一个旋转的磁场。

这个磁场是由电流在线圈中产生的，其方向不断变化。

这个旋转磁场可以被看作是一个旋转的磁力线。

转子位于这个旋转磁场中，由于磁场的旋转，转子上的磁力线也会不断变化方向。

这会产生一个电动势在转子上，由于电动势的存在，转子上会产生电流。

由于转子上产生的电流，转子也会产生一个磁场。

这个磁场与定子的磁场相互作用，产生电磁力，使得转子开始旋转。

在正常运行时，转子的旋转速度会稍低于旋转磁场的速度。

这是由于一些损耗和摩擦力造成的。

转子的旋转速度可以通过连接到转子上的负载来调节。

总结起来，三相异步电机的工作原理是基于旋转磁场的相互作用。

通过在定子上通电，产生一个旋转磁场，然后利用转子上的电流和磁场相互作用，使得转子开始旋转。

这种工作原理使得三相异步电机广泛应用于各种电动设备中。