異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

電機(jī)技術(shù)異步電機(jī)篇異步電機(jī)第三篇第八章異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理第八章異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理1.熟悉異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)各部件的特點(diǎn)和作用

；

3.掌握三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌和相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)

。

2.掌握異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理

；

本章節(jié)重點(diǎn)和難點(diǎn)：本章節(jié)基本要求：重點(diǎn):1.異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

；

2.轉(zhuǎn)差率的定義以及用轉(zhuǎn)差率來(lái)判斷電機(jī)運(yùn)行的三種狀態(tài)

；

3.三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌和相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)

。

難點(diǎn):1.異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)各部件的特點(diǎn)和作用

；2.電機(jī)運(yùn)行三種狀態(tài)的判斷

；3.異步電機(jī)的額定值

。三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理AXYCBZ定子三相繞組通入三相交流電方向:順時(shí)針

切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體右手定則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E20旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電流I2旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)左手定則電磁力FF電磁轉(zhuǎn)矩MnF第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理二、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n1與定子電流頻率f1、磁極對(duì)數(shù)p有關(guān)。式中:n1—旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，又稱同步轉(zhuǎn)速，單位為r/min；

f1—定子電流的頻率，單位為Hz；

p——旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)。異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和極對(duì)數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表（f1=50Hz)

p1234n1(r/min)300015001000750

三、轉(zhuǎn)差率

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率，是一個(gè)重要的物理量。由前面分析可知，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向一致，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n不可能達(dá)到與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相等，即異步電動(dòng)機(jī)如果:無(wú)轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磁通不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條無(wú)轉(zhuǎn)矩因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速間必須要有差別。1.轉(zhuǎn)速差:是異步電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速n1間的差值，即Δn=n1-n。它表示定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的速度，它的大小決定著轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)及其頻率的大小，直接影響到異步電機(jī)的工作狀態(tài)。2.轉(zhuǎn)差率:是異步電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速n1間的差值與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速n1的比值。用s表示，即：轉(zhuǎn)差率s是異步電機(jī)的一個(gè)重要物理量，它反映電機(jī)的各種運(yùn)行情況。(1)轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)理想空載時(shí)，作為電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速在范圍內(nèi)變化，轉(zhuǎn)差率在0-1范圍內(nèi)變化。額定運(yùn)行時(shí)，額定轉(zhuǎn)差率一般在0.01-0.06之間，即電機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步速。(2)負(fù)載的大小也決定轉(zhuǎn)差率的大小。負(fù)載越大，轉(zhuǎn)速越低，轉(zhuǎn)差率越大；反之，轉(zhuǎn)差率越小。因而，轉(zhuǎn)差率的大小同時(shí)能夠反映電機(jī)的轉(zhuǎn)速大小或負(fù)載大小。則異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速為：例1：一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速n=975r/min，電源頻率f1=50Hz。試求電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)和額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)差率。解：由于電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速應(yīng)接近且略小于同步轉(zhuǎn)速n1，而n1對(duì)應(yīng)于磁極對(duì)數(shù)p有一系列固定值。所以，n1=1000r/min，即p=3。額定轉(zhuǎn)差率為:

例2:一臺(tái)三相四極50Hz異步電動(dòng)機(jī)，已知額定轉(zhuǎn)速為1440r/min。求額定轉(zhuǎn)差率SN。

解:該電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為:

因而電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)差率為:

四、異步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)

1.電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)(0<s<1)Bn1nx0FLFe電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)如圖中用虛線表示定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的等效磁極，它以轉(zhuǎn)速n1旋轉(zhuǎn)，在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下，n與n1方向相同且n<n1。根據(jù)電磁感應(yīng)和電磁力定律可知，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流相互作用將產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的電磁力f和電磁轉(zhuǎn)矩。拖動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)電磁力為原動(dòng)力，負(fù)載力為阻力，當(dāng)二力平衡時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定，運(yùn)轉(zhuǎn)速度為n，此時(shí)異步電機(jī)轉(zhuǎn)速小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速，則(0<s<1)，當(dāng)負(fù)載變大時(shí)，必須有較大的轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)和電流，s增大。說(shuō)明了定子從電力系統(tǒng)吸收電功率轉(zhuǎn)換為機(jī)械功率輸送給轉(zhuǎn)軸上的負(fù)載。2.發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)(-∞<s<0)當(dāng)異步電機(jī)由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與n1同方向且超過(guò)n1時(shí)，即n>n1，轉(zhuǎn)差率s變?yōu)樨?fù)值，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的方向與電動(dòng)機(jī)相反，如圖所示，根據(jù)電磁感應(yīng)和電磁力定律可知，轉(zhuǎn)子電流反向，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流相互作用，將產(chǎn)生制動(dòng)性質(zhì)的電磁力f和電磁轉(zhuǎn)矩。若要維持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n且大于n1時(shí)，原動(dòng)機(jī)必須向異步電機(jī)輸入機(jī)械功率，從而克服電磁轉(zhuǎn)矩做功。說(shuō)明了，輸入的機(jī)械功率轉(zhuǎn)換為電功率輸送給電力系統(tǒng)，此時(shí)，異步電機(jī)運(yùn)行于發(fā)電機(jī)狀態(tài)。發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)Bn1n0FLFex3.電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)(1<s<+∞)如圖所示，異步電機(jī)定子繞組通入三相交流電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，以轉(zhuǎn)速n1逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，同時(shí)，轉(zhuǎn)子被一個(gè)外加轉(zhuǎn)矩以轉(zhuǎn)速n順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。同理，這時(shí)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的方向與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)相同，產(chǎn)生的電磁力f和電磁轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)相同，其方向也是逆時(shí)針的，但此時(shí)外加轉(zhuǎn)矩使轉(zhuǎn)子以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)外加轉(zhuǎn)矩是制動(dòng)的。說(shuō)明了，一方面定子從電力系統(tǒng)吸收電功率，另一方面驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)的外加轉(zhuǎn)矩克服電磁轉(zhuǎn)矩做功，向異步電機(jī)輸入機(jī)械功率。這時(shí)異步電機(jī)運(yùn)行在電磁制動(dòng)狀態(tài)?？梢姡瑥膬蓚€(gè)方面輸入的功率將轉(zhuǎn)變?yōu)殡姍C(jī)內(nèi)部的熱能。Bn1n0FLFex電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)異步電機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)根據(jù)轉(zhuǎn)差率的大小和正負(fù),異步電機(jī)有三種運(yùn)行狀態(tài)表機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈娔芎蜋C(jī)械能變成內(nèi)能電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能能量關(guān)系制動(dòng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)速外力使電機(jī)快速旋轉(zhuǎn)外力使電機(jī)沿磁場(chǎng)反方向旋轉(zhuǎn)定子繞組接對(duì)稱電源實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)電磁制動(dòng)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)第二節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)(感應(yīng)電機(jī))定子繞組定子鐵心轉(zhuǎn)子機(jī)座鼠籠型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)子繞組繞線型結(jié)構(gòu)定子氣隙(0.2-2mm)異步電動(dòng)機(jī)按定子繞組供電電源相數(shù)按轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)兩相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)異步電機(jī)鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)繞線式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固，成本低，運(yùn)行性能不如繞線式通過(guò)外串電阻改善電機(jī)的起動(dòng)，調(diào)速等性能異步電機(jī)分類異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖(1)定子繞組機(jī)座轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖(2)定子繞組轉(zhuǎn)子軸承風(fēng)扇機(jī)座軸承軸承室按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分類繞線型異步電動(dòng)機(jī)鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)YBZXAC鼠籠異步機(jī)的結(jié)構(gòu)定子轉(zhuǎn)子氣隙一、鼠籠式電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)1.定子部分(1)定子鐵芯——導(dǎo)磁部分

定子鐵芯是電機(jī)磁路的一部分，并起固定定子繞組的作用。為了增強(qiáng)導(dǎo)磁能力和減小鐵耗，定子鐵芯常選用0.5mm或0.35mm厚的硅鋼片沖制疊壓而成，片間涂上絕緣漆。定子鐵芯內(nèi)圓均勻沖出許多形狀相同的槽，用以嵌放定子繞組。

由定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座組成。

注:一般為了減小渦流損耗，疊片間需經(jīng)絕緣處理。小容量電機(jī)由硅鋼片表面的氧化膜絕緣，大容量電機(jī)硅鋼片間涂有絕緣漆。定子鐵芯槽形的簡(jiǎn)介整個(gè)定子鐵芯為一個(gè)內(nèi)圓周上均勻帶有齒槽的環(huán)形柱狀鐵芯，其內(nèi)徑、外徑和鐵芯長(zhǎng)度是電機(jī)的主要電磁尺寸。定子的槽數(shù)、槽形的選擇很重要。常用的槽形有三種:半閉口槽、半開口槽和開口槽，如下圖所示。半閉口槽的槽口寬度小于槽寬的一半，可以減小主磁路的磁阻，從而降低勵(lì)磁電流，適用于散嵌繞組(一般為平行齒)，應(yīng)用于小型電機(jī)。半開口槽，其槽口寬度大于槽寬的一半。開口槽，其槽口寬度等于槽寬，為平行槽，用于成型繞組，便于嵌線，中、大型電機(jī)一般采用這類槽形。(2)定子繞組：放在定子鐵心內(nèi)圓槽內(nèi)——導(dǎo)電部分。

定子繞組是異步電動(dòng)機(jī)的電路部分，其材料主要采用紫銅或鋁線。小型異步電動(dòng)機(jī)常采用三相單層繞組，大中型異步電動(dòng)機(jī)常采用三相雙層短矩疊繞組形式，三相繞組的六個(gè)出線端子均接在機(jī)座側(cè)面的接線板上，可根據(jù)需要將三相繞組接成Y形或△形。

(3)機(jī)座

機(jī)座是電動(dòng)機(jī)的外殼，支撐電機(jī)各部件，并通過(guò)機(jī)座的底腳將電機(jī)安裝固定，要求其要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。全封閉式電機(jī)的定子鐵心緊貼機(jī)座內(nèi)壁，故機(jī)座外殼上的散熱筋是電機(jī)的主要散熱面。小型電機(jī)一般采用鑄鐵機(jī)座，也有采用鑄鋁合金(如小功率水泵電機(jī)機(jī)座)；中小型電機(jī)采用鑄鐵機(jī)座；大型電機(jī)一般采用鋼板焊接機(jī)座。

2.轉(zhuǎn)子部分由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。(1)轉(zhuǎn)子鐵芯

轉(zhuǎn)子鐵芯也是電機(jī)磁路的組成部分，并用來(lái)固定轉(zhuǎn)子繞組。鐵芯材料也用0.5mm或0.35mm厚的硅鋼片沖制疊壓而成，故通常用沖制定子鐵芯沖片剩余下來(lái)的內(nèi)圓部分制作。轉(zhuǎn)子鐵芯固定在轉(zhuǎn)軸上，其外圓上開有槽，用來(lái)嵌放轉(zhuǎn)子繞組。用中碳鋼材料制成，起支撐、固定轉(zhuǎn)子鐵芯和傳遞功率的作用。平行齒平行槽凸形槽閉口槽轉(zhuǎn)子鐵芯槽形的簡(jiǎn)介轉(zhuǎn)子鐵芯固定在轉(zhuǎn)軸上或轉(zhuǎn)子支架上。整個(gè)轉(zhuǎn)子的外表呈圓柱形，一般外圓上均沖有同形槽，其槽形對(duì)電機(jī)的性能，特別的籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能有很大的影響，小功率電動(dòng)機(jī)可以選平行齒，運(yùn)行性能較好；功率較大的電動(dòng)機(jī)可選平行槽，以提高起動(dòng)性能；為獲得更高起動(dòng)性能可用凸形槽，但工藝結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜；小電機(jī)也有用閉口槽，以降低雜散損耗。如還需進(jìn)一步改善起動(dòng)性能，可以采用其他特殊槽形(如異形槽、深槽等)。(2)轉(zhuǎn)子繞組——根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)型式可分為鼠籠式和繞線式

1）鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵心的每個(gè)槽內(nèi)插入一根裸導(dǎo)條(銅或鋁導(dǎo)條)，形成一個(gè)多相對(duì)稱短路繞組。鋁導(dǎo)條鐵芯轉(zhuǎn)軸端環(huán)籠型轉(zhuǎn)子生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介轉(zhuǎn)子鐵芯的每一槽中有一根導(dǎo)體，這些導(dǎo)條兩端各有一個(gè)圓環(huán)，將它們短接起來(lái)，如去掉鐵芯，該繞組的外形就好像一個(gè)“鼠籠”，籠型轉(zhuǎn)子或鼠籠式轉(zhuǎn)子名稱的由來(lái)?；\型轉(zhuǎn)子(或鼠籠式轉(zhuǎn)子)生產(chǎn)工藝有兩種，一是鑄鋁:可用離心澆鑄或用壓鑄法，把熔化的鋁注入轉(zhuǎn)子槽中，且把風(fēng)扇和端環(huán)也一同鑄成，這種工藝簡(jiǎn)便，生產(chǎn)效率高，適合于中、小型電機(jī)的籠型轉(zhuǎn)子(如圖b)；二是焊接法:每槽中放一根銅條，再在兩端放上兩個(gè)端環(huán)，將轉(zhuǎn)子導(dǎo)條分別焊接在端環(huán)上，對(duì)于大型電機(jī)用鑄鋁轉(zhuǎn)子質(zhì)量難以保證，所以一般采用焊接這種工藝方法(如圖a)。此外，籠型轉(zhuǎn)子有時(shí)故意將轉(zhuǎn)子槽與轉(zhuǎn)軸傾斜一定的角度，形成斜槽。2）繞線式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組為三相對(duì)稱繞組，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)。繞線式異步電機(jī)與鼠籠式異步電機(jī)的差別在轉(zhuǎn)子繞組，繞線式轉(zhuǎn)子槽內(nèi)放置著與定子相類似的三相對(duì)稱繞組。三相繞組尾端在內(nèi)部接成星形，三相首端由轉(zhuǎn)子軸中心引出接到滑環(huán)(集電環(huán))，每個(gè)滑環(huán)上各有一個(gè)電刷，如下圖所示。經(jīng)電刷與滑環(huán)滑動(dòng)接觸把轉(zhuǎn)子繞組與外電路相連，再串入外接電阻可改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和調(diào)速性能。有的繞線式電機(jī)還裝設(shè)提刷裝置，在串入的外接電阻起動(dòng)完畢后，把電刷提起，三相滑環(huán)直接短路，其目的是以減小運(yùn)行中的損耗(摩擦)，同時(shí)提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的可靠性。3.氣隙

異步電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子之間的空氣隙稱為氣隙。電機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，拖動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)，異步電動(dòng)機(jī)必須留有氣隙。氣隙是電機(jī)磁路的一個(gè)重要部分，對(duì)電機(jī)的性能有重大的影響。制造良好的異步電動(dòng)機(jī)，氣隙不僅應(yīng)當(dāng)是均勻的，長(zhǎng)度值也應(yīng)適當(dāng)?shù)?。中小型異步電?dòng)機(jī)的氣隙一般為0.2-2.0mm。氣隙太小，雖能提高電機(jī)的功率因數(shù)，但會(huì)增加電機(jī)的裝配難度，運(yùn)行不可靠及增加附加損耗，因此為減小勵(lì)磁電流，應(yīng)為機(jī)械條件所能允許達(dá)到的最小值。繞線式異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組比較復(fù)雜，由線圈繞制而成，采用插入式繞組或散嵌繞組，常用繞組型式有雙層波繞組(適用于大、型電機(jī))或雙層疊繞組(適用于小型電機(jī))。大、中型電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組之所以采用波繞組，是由于轉(zhuǎn)子電流大，銅線較粗，通常每線圈只有一匝，用波繞組可以節(jié)省銅線。繞線式異步電機(jī)最大的缺點(diǎn)是運(yùn)行可靠性較差(因有電刷接觸系統(tǒng))、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較高，多用于需要起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，需調(diào)速和頻繁起動(dòng)的設(shè)備中。二、鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組分析鼠籠繞組與普通對(duì)稱三相繞組差別很大，它的相數(shù)、極數(shù)和繞組系數(shù)要通過(guò)以下三個(gè)方面分析來(lái)確定。1.鼠籠繞組的相數(shù)m2和匝數(shù)N2下圖為鼠籠繞組展開圖，圖中藍(lán)線波表示一對(duì)極的旋轉(zhuǎn)定子氣隙磁密波，該磁密波在空間按正弦分布并對(duì)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條以轉(zhuǎn)速差Δn=n1-n旋轉(zhuǎn)。返回轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)波F2氣隙磁場(chǎng)Bm轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)波F2氣隙磁場(chǎng)Bm轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)與氣隙磁場(chǎng)在空間的相對(duì)位置圖中轉(zhuǎn)子圓周上均勻分布著12根導(dǎo)條，在旋轉(zhuǎn)磁密波切割下，每根導(dǎo)條內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)依次滯后相位角α，即α=p×3600/Z2(式中為磁密波極對(duì)數(shù)，Z2為轉(zhuǎn)子槽數(shù))，此時(shí)計(jì)算出α=300?？僧嫵龈鲗?dǎo)條的槽電動(dòng)勢(shì)相量圖。如右圖所示。由于所有導(dǎo)條在轉(zhuǎn)子上是對(duì)稱分布的，故每一導(dǎo)條中電流滯后電動(dòng)勢(shì)的相角ψ2相同。因而只需將圖順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)ψ2角就可表示出鼠籠繞組各導(dǎo)條中電流相量的相位關(guān)系。即各導(dǎo)條中電流大小相等，相位依次滯后α角，導(dǎo)條的電流也是對(duì)稱的。ψ2鼠籠繞組所有導(dǎo)條電動(dòng)勢(shì)間通過(guò)端環(huán)并聯(lián)，并非相互串聯(lián)。由此可見，鼠籠繞組每一根導(dǎo)條就是一相，即每一對(duì)極下的導(dǎo)條數(shù)等于相數(shù)，鼠籠繞組的相數(shù)為m2=Z2/p(轉(zhuǎn)子槽數(shù)Z2等于導(dǎo)條數(shù))。由于繞組各導(dǎo)條中電流是對(duì)稱的，故為對(duì)稱多相繞組。由于每相只有一根導(dǎo)條，相當(dāng)于半匝，所以每相匝數(shù)N2=1/2。2.鼠籠繞組的極對(duì)數(shù)p2設(shè)定子一對(duì)極的的氣隙磁密波旋轉(zhuǎn)到下圖所示位置，可用箭頭的長(zhǎng)短在導(dǎo)條內(nèi)畫出該瞬間各導(dǎo)條的電動(dòng)大小。由圖可知每一根導(dǎo)條的電動(dòng)勢(shì)大小決定于該瞬間導(dǎo)條處于磁密波下的位置。從而得出每一時(shí)刻導(dǎo)條電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的空間分布規(guī)律與氣隙磁密的空間分布規(guī)律相同。此外，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流也會(huì)在導(dǎo)條內(nèi)形成與電動(dòng)勢(shì)類似的一半正、一半負(fù)的電流分布波，從而產(chǎn)生兩極的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)。同上述道理，若定子繞組決定的磁密波為4極，感應(yīng)的轉(zhuǎn)子電流也將產(chǎn)生4極的磁場(chǎng)。依此類推，鼠籠式轉(zhuǎn)子的極數(shù)由產(chǎn)生上述磁密波的定子繞組極數(shù)決定，即轉(zhuǎn)子的極數(shù)等于定子繞組的極數(shù)。3.鼠籠繞組的繞組系數(shù)kw2學(xué)習(xí)定子交流繞組時(shí)已經(jīng)知道，繞組系數(shù)kw2實(shí)質(zhì)上是一相繞組中各導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)串聯(lián)疊加成一相電動(dòng)勢(shì)時(shí)應(yīng)打的折扣，這是由于繞組的分布、短距的原因引起的。但對(duì)于鼠籠轉(zhuǎn)子而言，一根導(dǎo)條即是一相，各導(dǎo)條電動(dòng)勢(shì)并非串聯(lián)，而是并聯(lián)的，不存在串聯(lián)疊加問(wèn)題，因而，不需要打折扣，故kw2=1。鼠籠式電動(dòng)機(jī)與繞線式電動(dòng)機(jī)的的比較：鼠籠式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、工作可靠；不能人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。繞線式：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、維護(hù)工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。第三節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的銘牌上標(biāo)明了型號(hào)、額定值和主要技術(shù)數(shù)據(jù)等。1.型號(hào)

磁極數(shù)(極對(duì)數(shù)p=1)例如：Y132

S－2

型號(hào)是表示電機(jī)主要技術(shù)條件、名稱、規(guī)格的一種產(chǎn)品代號(hào)。即用以表明電動(dòng)機(jī)的系列、幾何尺寸和極數(shù)。由漢語(yǔ)拼音字母、國(guó)際通用符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字組成。機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào)機(jī)座中心高（mm）三相異步電動(dòng)機(jī)（S-短機(jī)座；M-中機(jī)座；L-長(zhǎng)機(jī)座）例:異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào)產(chǎn)品名稱異步電動(dòng)機(jī)繞線式異步電動(dòng)機(jī)防爆型異步電動(dòng)機(jī)高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī)新代號(hào)漢字意義老代號(hào)Y異異繞異爆異起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQO2.接法接線盒BZACXYXAZBYCABCZXYZYXBCAY聯(lián)結(jié)CABZXY

聯(lián)結(jié)通常情況下定子三相繞組的聯(lián)接方法。3.額定電壓UN(V)例如：380/220V、Y/

是指線電壓為380V時(shí)采用Y聯(lián)結(jié)；線電壓為220V時(shí)采用

聯(lián)結(jié)。說(shuō)明：一般規(guī)定，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電壓不能高于或低于額定值的5%。因?yàn)樵陔妱?dòng)機(jī)滿載或接近滿載情況下運(yùn)行時(shí)，電壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使電動(dòng)機(jī)的電流大于額定值,從而使電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組按銘牌上規(guī)定的接法連接時(shí)應(yīng)加的線電壓值。三相異步電動(dòng)機(jī)的額定電壓有380V，3000V,及6000V等多種。4.額定電流IN(A)例如：Y/

6.73/11.64A表示Y聯(lián)結(jié)下電機(jī)的線電流為6.73A；

聯(lián)結(jié)下線電流為11.64A。兩種接法下相電流均為6.73A。

5.額定功率PN(kw)與額定效率ηN

鼠籠電機(jī)

=72~93％電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子繞組的線電流值。額定功率是指電機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)軸上輸出的機(jī)械功率P2，它不等于從電源吸取的電功率P1。注意：實(shí)用中應(yīng)選擇容量合適的電機(jī)，防止出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象。6.額定功率因數(shù)cos

N三相異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)較低，在額定負(fù)載時(shí)約為0.7

-0.9?？蛰d時(shí)功率因數(shù)很低，只有0.2-0.3。額定負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)最高。PNP2cos

O因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)是電感性負(fù)載，定子相電流比相電壓滯后一個(gè)

角。cos

就是功率因數(shù)。8.額定轉(zhuǎn)速nN電機(jī)在額定電壓、額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速。如:nN

=1440轉(zhuǎn)/分

sN