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第二节 三相异步电动机 一、三相异步电动机工作原理 三相异步电动机的旋转原理是首先产生一个旋转磁场，通过感应 作用在转子绕组内感生电流，然后由旋转磁场与转子电流相互作用， 产生电磁转矩来实现拖动作用的。 1.旋转磁场的产生 在对称三相绕组中流过对称三相电流时会产生旋转磁场。在三相 绕组的每相仅有一个线圈组成时，如图2-1 所示。 图2-1三相合成旋转磁场形成图 0 U -U 、V -V 、W -W 三个绕组彼此互隔 120 分布在定子铁心内圆 1 2 1 2 1 2 的圆周上，构成了对称三相绕组。当对称三相绕组接上对称三相电源 后，流过对称三相电流，各相电流的瞬时表达式为： iu Im cosωt 0 iv Im cos(ωt =− ) 120 0 iw Im cos(ωt =−240 ) 各相电流随时间变化的曲线如图2-2。 图 2-2 三相电流的变化曲 1 由上图可以看出，当对称三相电流流入对称三相绕组时，必然会 产生一个大小不变，转速一定的旋转磁场。 2．三相异步电动机的旋转原理和转速 当对称三相定子绕组接到对称三相电源后，即在定子和转子之间 的气隙内建立了转速为n1 （也称为同步转速）的旋转磁场。转子上的 导线被旋转磁场的磁力线切割，根据电磁感应定律，转子导线内会产 生感应电动势，转子导线中就有电流通过。根据电磁力定律，载流导 线在磁场中必然会受到电磁力作用，形成电磁转矩。于是转子就跟着 旋转磁场旋转，转速为n。若转子与生产机械连接，转子上受到的电 磁转矩将克服负载转矩而做功，从而实现了能量的变换，这就是三相 异步电动机的旋转原理。 异步电动机的转速总是略小于旋转磁场的转速，转子与旋转磁场 的相对转速，也就是转子转速 n 与旋转磁场转速 n1 之差，称为转差 速度。转差速度与同步转速的百分比，称为转差率，用 s 表示。 n −n 1 S =×100% n1 一般情况下，异步电动机的转差率变化不大，空载转差率在0.5% 以下，额定转差率 S=0.1～0.06。 N 二、三相异步电动机的结构和主要产品系列 1．异步电机的结构分为定子和转子两个主要部分，它们之间有空气 隙，如图 2-3。 2 图2-3三相笼式异步电动机结构图 1-轴承 2-后端盖 3-转轴 4-出线盒 5-吊攀 6-定子铁心 7-转子 8-定子绕组 9-机座 10-前端盖 11-风罩 12-风扇 1．定子 定子主要包括机座、定子铁心和定子绕组。定子铁心是主磁通（旋 转磁场）的磁路，通常由0.5mm 厚硅钢片叠成，之间涂以绝缘漆彼此 绝缘。 三相异步电动机的三相绕组是对称的绕组，即每相绕组的材料匝 数和尺寸须完全一样，在空间上相差 1200 电角度。电动机的三相绕组 的始端和末端都引出到接线盒内，以便根据需要按三角形或星形连 接，见图 2-4。 图2-4接线盒内端子板的连接 （a）Y接法 （b）△接法 2．转子 转子主要部分是转子铁心和转子绕组。转子绕组又分为绕线式和 笼式。