交流異步籠型電動(dòng)機(jī)原理

關(guān)于交流異步籠型電動(dòng)機(jī)原理第1頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三主要內(nèi)容三個(gè)重要的定則三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理第2頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三三個(gè)重要定則左手定則（電動(dòng)機(jī)定則） 確定通電導(dǎo)體在磁場中的運(yùn)動(dòng)方向。 左手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)。

把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心（手心對(duì)準(zhǔn)N極，手背對(duì)準(zhǔn)S極，四指指向電流方向

則拇指的方向就是導(dǎo)體受力方向。

第3頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三三個(gè)重要定則右手定則（發(fā)電機(jī)定則）

確定在磁場中切割磁力線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向。 右手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)。把右手放入磁場中，若磁力線垂直進(jìn)入手心（當(dāng)磁感線為直線時(shí)，相當(dāng)于手心面向N極），大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)方向，則四指所指方向?yàn)閷?dǎo)線中感應(yīng)電流的方向。

第4頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三三個(gè)重要定則右手螺旋定則（安培定則）

確定通電直導(dǎo)線產(chǎn)生的環(huán)繞磁力線方向。 用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向。

第5頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)鼠籠式三相異步電機(jī)第6頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)圖轉(zhuǎn)子定子第7頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三定子主要用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,是電機(jī)的靜止部分由定子鐵心、定子繞組等組成。

定子鐵心采用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成，硅鋼片間彼此絕緣。鐵心內(nèi)圓周上分布有若干均勻的平行槽，用來嵌放定子繞組。定子繞組應(yīng)用絕緣銅線或鋁線繞制而成。三相繞組對(duì)稱地嵌放在定子槽內(nèi)。三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組的三個(gè)首端U1、V1、W1和三個(gè)末U2、V2、W2，都從機(jī)座上的接線盒中引出。圖（a）為定子繞組的星形接法Y；圖（b）為定子繞組的三角形接法△。（a）定子鐵心（b）定子沖片定子鐵心及沖片示意圖

定子繞組的聯(lián)結(jié)第8頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三定子實(shí)物圖第9頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三定子繞組△接法第10頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組等部件。轉(zhuǎn)子鐵心也用0.5mm的硅鋼片疊壓而成。其外圓均勻分布的槽是用來放置轉(zhuǎn)子繞組的。轉(zhuǎn)子硅鋼片

轉(zhuǎn)子繞組三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組分為鼠籠式和繞線式兩種。1.鼠籠式轉(zhuǎn)子是由安放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)的裸導(dǎo)體和兩端的短路環(huán)連接而成的。轉(zhuǎn)子繞組就像一個(gè)鼠籠形狀故稱其為鼠籠式轉(zhuǎn)子。

鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組鼠籠式轉(zhuǎn)子第11頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三鑄鋁鼠籠式轉(zhuǎn)子實(shí)物圖第12頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

結(jié)論：旋轉(zhuǎn)磁場可拖動(dòng)籠形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。第13頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生

旋轉(zhuǎn)磁場：一種極性和大小不變且以一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的磁場。根據(jù)理論分析和實(shí)踐證明，在對(duì)稱三相繞組中流過對(duì)稱三相電流時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種旋轉(zhuǎn)磁場。

對(duì)稱三相繞組： A-X、B-Y、C-Z三個(gè)線圈空間位置彼此互隔120°分布在定子鐵 心內(nèi)圓的圓周上。

對(duì)稱三相電流： 對(duì)稱三相繞組接上對(duì)稱三相電源。第14頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三定子對(duì)稱三相繞組第15頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三定子對(duì)稱三相電流三相電流iA、iB和iC的波形如圖ωt=0°

、ωt=120°

、ωt=240°

、ωt=360°第16頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三規(guī)定：

電流為正值時(shí)，從每相線圈的首端（A、B、C）流出，由線圈末端（X、Y、Z）流入；電流為負(fù)值時(shí)，從每相的末端流出，由首端流入；

符號(hào)表示電流流出，

標(biāo)示電流流入。21第17頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三AXBYCZωt=0°時(shí)：iA=0；IB為負(fù)值；iC為正值；ωt=0°NS旋轉(zhuǎn)磁場是如何產(chǎn)生的？第18頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三二極旋轉(zhuǎn)磁場的特點(diǎn)以ω角速度勻速旋轉(zhuǎn)的磁場旋轉(zhuǎn)磁場的方向與三相電源的相序有關(guān)。 當(dāng)三相電源的相序?yàn)椋?B-C時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，電機(jī)正轉(zhuǎn)。當(dāng)三相電源的相序改變?yōu)锳-C-B時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場則按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。

旋轉(zhuǎn)磁場的變化頻率與三相電源的變化頻率一致。

二極旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速為50×60=3000r／min。

第19頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三旋轉(zhuǎn)磁場的極對(duì)數(shù)及轉(zhuǎn)速 上面討論的旋轉(zhuǎn)磁場只有兩個(gè)極，即只有一對(duì)Ｎ、S極，故稱為一對(duì)極。用（p=1）表示。如果電動(dòng)機(jī)的磁場不只兩個(gè)極，則為多極旋轉(zhuǎn)磁場，如四極旋轉(zhuǎn)磁場有兩對(duì)Ｎ、Ｓ極，稱為二對(duì)極，用p=2表示。同理，六極旋轉(zhuǎn)磁場具有３對(duì)N、S極，稱為３對(duì)極，用p=3表示。 旋轉(zhuǎn)磁場對(duì)極數(shù)增加時(shí)，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速將會(huì)按比例減少?？梢宰C明p對(duì)極旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）的一般公式為第20頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理及轉(zhuǎn)差率三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理 當(dāng)電動(dòng)機(jī)的定子繞組通以三相交流電時(shí)，便在氣隙中產(chǎn)生速度為n1的旋轉(zhuǎn)磁場。 轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)條（或轉(zhuǎn)子繞組）就會(huì)被旋轉(zhuǎn)磁場的磁力線切割，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，又由于轉(zhuǎn)子電路為閉合電路，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生了感應(yīng)電流（根據(jù)右手定則可以判定感應(yīng)電流的方向）。 由于載流導(dǎo)體在磁場中要受到電磁力的作用，因此，可以用左手定則確定轉(zhuǎn)子導(dǎo)體所受電磁力的方向。 這些電磁力對(duì)轉(zhuǎn)軸形成一電磁轉(zhuǎn)矩，其作用方向同旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向一致。這樣，轉(zhuǎn)子便以一定的速度沿旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來。定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流載流轉(zhuǎn)子電磁轉(zhuǎn)矩

第21頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理示意圖NSn1FFn2

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n2與旋轉(zhuǎn)磁場n1同向，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n2不可能達(dá)到同步轉(zhuǎn)速n1（若n1＝n2

，轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子不切割磁力線從而轉(zhuǎn)子受電磁力F=0）。因n1大于

n2

。故稱為異步電動(dòng)機(jī)

第22頁，講稿共24頁，2023年5月2日，星期三異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差與同步轉(zhuǎn)速n1之比稱為異步電動(dòng)