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旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系 极对数 每个电流周期 磁场转过的空间角度 同步转速 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。 可见: 磁铁 闭合 线圈 e方向用 右手定则 确定 f方向用 左手定则 确定 磁场旋转 4. 2. 2 电动机的转动原理 1. 转动原理 磁极旋转 导线切割磁力线产生感应电动势 导线长 磁感应强度 切割速度 （右手定则） 闭合导线产生电流 i （左手定则） 通电导线在磁场中受力 1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致 结论： 2. 线圈比磁场转得慢 异步 A X Y C B Z 定子三相绕组通入三相交流电 方向:顺时针 切割转子导体 右手定则 感应电动势 E20 旋转磁场 感应电流 I2 旋转磁场 左手定则 电磁力F F 电磁转矩T n 顺时针 F 2. 转子转向 3. 转子转速 转子的转动方向与旋转磁场的方向一致。 故将三根电源进线任意对调两根，可使电动机反转。 如果: 无转子电动势和转子电流 转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切 割转子导条 无转矩 且一定 异步电动机 4. 2. 3 转差率 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与 旋转磁场的同步转速之比称为转差率。 描述转子转速与旋转磁场转速相差的程度。 额定工作: 起动瞬间：s = 1 亦可由转差率求转子转速 例：一台三相异步电动机，其额定转速 n = 975 r/min，电源频率 f1 = 50 Hz。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。 解： 根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：n0=1000 r/min , 即 p=3 额定转差率为 4.3　三相异步电动机的电路分析 下图所示是三相异步电动机每相电路图。 和变压器相比： 定子绕组相当于变压器的一次绕组。 转子绕组相当于变压器的二次绕组。 4.3.1　定子电路 定子电路 jX1 R1 + ? + ? +　? 定子的内阻抗： Z1 = R1 + jX1 忽略 Z1 U1 ? E1= 4.44 f1N1? ?： 旋转磁场每极磁通最大值； N1：每相定子绕组匝数； f1： 定子感应电动势频率。 1.旋转磁场的磁通?： 旋转磁场与定子导体间的相对速度 n0 与电源频率f的关系为： 2.定子感应电动势的频率 f1 定子感应电动势频率由磁通变化率决定的，即与磁场和定子导体间的相对速度n0有关。 f 1= 电源频率 f 4. 3. 2 转子电路 1. 转子感应电动势频率 f 2 ∵定子导体与旋转磁场间的相对速度固定，而转子导体与旋转磁场间的相对速度随转子的转速不同而变化 ? 定子感应电势频率 f 1? 转子感应电势频率 f 2 转子感应电势频率 f 2 ?旋转磁场切割定子导体和转子导体的速度不同 R2 jX2 + ? ?　+ 2. 转子感应电动势E 2 E2= 4.44 f 2N2? = 4.44s f 1N2? 当转速 n = 0(s=1)时， f 2最高，且 E2 最大，有 E20= 4.44 f 1N2? 转子静止时 的感应电势 即E2= s E20 转子转动时 的感应电势 3. 转子感抗X 2 当转速 n = 0(s =1)时， f 2最高，且 X2 最大，有 X20= 2 ?f1L?2 4. 转子电流 I2 5. 转子电路的功率因数 转子绕组的感应电流 转子电路的功率因数 结论：转子转动时，转 子电路中的各量均与转 差率 s有关，即与转速 n有关。 I2 s 1 I2, O 4. 4. 1 转矩公式 转子中各载流导体在旋转磁场的作用下,受到电磁力所形成的转矩之总和。 常数，与电 机结构有关 旋转磁场 每极磁通 转子电流 转子电路 功率因数 4. 4 三相异步电动机的转矩与机械特性 由此得电磁转矩公式 由前面分析知： 由公式可知 电磁转矩公式 1. T 与定子每相绕组电压 成正比。U 1? ?T ?? 2. 当电源电压 U1 一定时，T 是 s 的函数。 3. R2 的大小对 T 有影响。绕线式异步电动机可外 接电阻来改变转子电阻R2 ，从而改变转距。 4. 3. 4 机械特性曲线 O T s 根据转矩公式： 得特性曲线如下： O T 1 0 n n0 电动机在额定负载时的转矩。 （1）额定转矩TN 1. 三个重要转矩： O T 额定转矩 (N ? m) 如某普通机床的主轴电机(Y132M-4型) 的额定功率为7.5kw, 额定转速为1440r/min, 则额定转矩为 （2）最大转矩 Tmax 转子轴上机械负载转矩T2 不能大于Tmax ，否则将 造成堵转(停车)。 电机带动最大负载的能力。 令： 求得 临界转差率 将