a三相异步电动机的基本结构和工作原理

西安工程技术（技师）学院 陕西省明德职业中等专业学校

理论课教案

2009至2010学年第二学期第7周 授课班级：09机电1=4班

课 次 课程名称 电工电子技术 18 内 容 名 称 审 批 签 字 三相异步电动机的基本结构和工作原理 年 月 日 讲授 授课时数 2节 授 课 方 法 教学目的和要求 1、 使学生掌握三相异步电动机的基本结构； 2、 使学生掌握三相异步电动机的基本原理； 教学重点 三相异步电动机的基本原理 教学难点 旋转磁场的产生 复习提问 右手定则、左手定则 课外 P161 6.3 作业 题号 教 学 过 程 任课教师：景永新

三相异步电动机的基本结构和工作原理

一、教学引入：异步交流电动机概述

1、原理：电磁感应、电磁力定律

2、功能：电能 → 机械能，并输出机械转矩，拖动生产机械； 3、分类：三相异步电动机（绕线式、鼠笼式）、单机异步电动机 4、特点：制造简单、坚固耐用、维修使用方便、成本较低；

5、应用：三相异步电动机——各种机床、通风机、起重机、传送带、锻压和铸造机械等；

单机异步电动机——家用电器、实验设备、医疗设备等；

二、三相异步电动机的基本结构：主要由定子、转子组成。

（一）定子（固定部分） ：输入功率带动转子转动。

1、定子铁芯：部分磁路（起导磁作用）。

2、定子绕组：电路部分,三相独立绕组，相互对称即互成120°； 3、 机座（外壳）：用于保护定子铁芯和定子绕组，支撑转子轴； （二）转子（旋转部分）：输出转矩。

1、转子铁芯：部分磁路（与定子铁芯、空气隙构成完整磁路） 2、转子绕组： 3、转子轴：

三、三相异步电动机的旋转磁场：

（一） 原理：产生旋转磁场 → 载流转子在电磁力矩作用下带动电动机旋转，输出机械功率； （二） 旋转磁场的产生；由定子绕组中的三相交流电产生。

1、定子三相绕组空间互成120°排列；接到三相对称电源上产生三相对称电流；

i1 = Im sinωt i2 = Im sin(ωt – 120°) i3 = Im sin(ωt + 120°)

2、规定：三相交流电流为正半周时，电流同绕组的首端流入，由末端流出；负半周反之； 3、设相序为：U—V—W，用右手定则研究三相交流电的合成磁场（磁场极性相对转子而言）：

N

ωt = 0°时，i1 = 0，i2为负（V2流入，V1流出），i3为正（W1流入，W2流出）； S

ωt = 60°时，i1为正（U1流入，U2流出），i2为负（V2流入，V1流出），i3= 0； N

S

ωt = 90°时，i1为正，i2为负，i3为负； ωt = 180°时，i1 = 0，i2为正，i3为负；

S N S

N

结论：产生一个随时间旋转的磁场（一对磁极）P142 图6.6 （三）旋转磁场的转向：

旋转磁场子的转向与三相电流的相序一致；故将三根相线中任两根互换，旋转磁场将反向；

正序时：U1—V1—W1，顺时针旋转； 反序时：U1—W1—V1，逆时针旋转；

（四）旋转磁场的磁极：

每相绕组只有一个线圈，绕组始端相差120°时，p = 1； 每相绕组有两个线圈串联时，绕组始端相差60°时，p = 2； 每相绕组有三个线圈串联时，绕组始端相差30°时，p = 3； 一对磁极：n0 = 60f rad/min f — 工频，50HZ；

（五）旋转磁场的转速（同步转速）：

P对磁极：n0 = 60f / p rad/min

四、异步电动机的转动原理：旋转磁场对转子的作用。

1、定子通电后产生的旋转磁场与静止的转子发生相对运动，使转子切割磁力线，在转子

绕组中产生感生的e、i（右手定则）；

2、磁场又对转子线圈中的电流产生电磁力F的作用（左手定则），在有效边上产生电磁

转矩（转矩方向与n0相同，转速n< n0），从而带动转轴旋转； 3、分析：①异步电动机正常运行的必要条件：转速差n- n0；

②转差率： s =

n0?nn0?100% s很小，n≈n0，但n ≠n0；

例： P145 例6.1

五、课堂小结：掌握三相异步电动机的基本结构、工作原理