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高级维修电工培训课件本讲稿第一页，共十页一、旋转磁场产生的一、旋转磁场产生的工作原理工作原理U1iViUiwV2W2W1V1U2i0TiutiViW三相定子三相定子绕组中通绕组中通过的电流过的电流W2t1t2t3t4W1V1W2U1U2V2SNV1V2U1W2W1U2SNW1U2W2V1U1V2SN4点同时出现点同时出现W1U1V1U2V2本讲稿第二页，共十页i0TiutiViW旋转磁场的形成旋转磁场的形成即上述三相对称（相位互差即上述三相对称（相位互差120）周期性变化的交变电流）周期性变化的交变电流通过对称分布（空间互差通过对称分布（空间互差120）的三相异步电动机三相定）的三相异步电动机三相定子绕组中产生的合成磁场，是在空间旋转的磁场，而且子绕组中产生的合成磁场，是在空间旋转的磁场，而且是一种磁场幅值不变的圆形旋转磁场。是一种磁场幅值不变的圆形旋转磁场。本讲稿第三页，共十页二、转子转动原理二、转子转动原理二、转子转动原理二、转子转动原理 当向三相定子绕组中通过入对称的三项交当向三相定子绕组中通过入对称的三项交流电时，就产生了一个以同步转速流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以场。由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于导子导势的方向用右手定则判定）。由于导子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子生电磁转矩，驱动转子 沿着旋转磁场方向沿着旋转磁场方向旋转。旋转。本讲稿第四页，共十页通过上述分析可以总结出电动机工作原通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：理为：当电动机的三相定子绕组（各相差当电动机的三相定子绕组（各相差120度度电角度），通入三相交流电后，将产生一电角度），通入三相交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。二、转子转动原理二、转子转动原理二、转子转动原理二、转子转动原理本讲稿第五页，共十页三、交流电动机中旋转速度问题三、交流电动机中旋转速度问题 1.旋转磁场的旋转速度旋转磁场的旋转速度 每当交流电变化一个周期，前面旋转磁场产生中两极每当交流电变化一个周期，前面旋转磁场产生中两极旋转磁场就在空间转过旋转磁场就在空间转过360(即即1转转)机械角度。分析知道四机械角度。分析知道四极的旋转磁场在电流变化一周中，在空间只转过极的旋转磁场在电流变化一周中，在空间只转过180(即即1/2转转)机械角度。由此类推，当旋转磁场具有机械角度。由此类推，当旋转磁场具有P对磁极时，交流电对磁极时，交流电每变化一周，磁场就在空间转过每变化一周，磁场就在空间转过1/p转。故旋转磁场的转速转。故旋转磁场的转速(同步同步转速转速)n1为为 n1=60f/P (r/min)式中式中 f电流的频率；电流的频率；P定子绕组产生的磁极对数。定子绕组产生的磁极对数。本讲稿第六页，共十页三、交流电动机中旋转速度问题三、交流电动机中旋转速度问题2.旋转磁场的旋转方向旋转磁场的旋转方向 交流电动机旋转磁场的旋转方向，一般与接入定子绕组交流电动机旋转磁场的旋转方向，一般与接入定子绕组的电流相序有关。的电流相序有关。若要使磁场按逆时针方间旋转，只需改变通入三相若要使磁场按逆时针方间旋转，只需改变通入三相绕组中的电流相序，也就是说通入三相绕组的电流相序绕组中的电流相序，也就是说通入三相绕组的电流相序为为IUIVIW是反是反(负负)序的，即只要把三相绕组的序的，即只要把三相绕组的3根根引出线头任意调换两根后再接电源就可实现。引出线头任意调换两根后再接电源就可实现。本讲稿第七页，共十页三、交流电动机中旋转速度问题三、交流电动机中旋转速度问题3.转子的旋转速度转子的旋转速度 转子的旋转速度一般称为电动机的转速，用转子的旋转速度一般称为电动机的转速，用n表示。根据前面的工表示。根据前面的工作原理可知，转子是被旋转磁场拖动而运行的，在异步电动作原理可知，转子是被旋转磁场拖动而运行的，在异步电动机处于电动状态时，它的转速恒小于同步转速机处于电动状态时，它的转速恒小于同步转速n1，这是因为转，这是因为转子转动与磁场旋转是同方向的，转子比磁场转得慢，转子绕组才可子转动与磁场旋转是同方向的，转子比磁场转得慢，转子绕组才可能切割磁力线，产生感生电流，转子也才能受到磁力矩的作用。假能切割磁力线，产生感生电流，转子也才能受到磁力矩的作用。假如有如有n=n1情况，则意味着转子与磁场之间无相对运动，转子不情况，则意味着转子与磁场之间无相对运动，转子不切割磁力线，转子中就不会产生感生电流，它也就受不到磁力矩切割磁力线，转子中就不会产生感生电流，它也就受不到磁力矩的作用了。如果真的出现了这样的情况，转子会在阻力矩的作用了。如果真的出现了这样的情况，转子会在阻力矩(来自摩来自摩擦或负载擦或负载)作用下逐渐减速，使得作用下逐渐减速，使得nn1。当转子受到的电磁力矩和阻。当转子受到的电磁力矩和阻力矩力矩(摩擦力矩与负载力矩之和摩擦力矩与负载力矩之和)平衡时，转子保持匀速转动。所以，平衡时，转子保持匀速转动。所以，异步电动机正常运行时，总是异步电动机正常运行时，总是nn1，这也正是此类电动机被称作，这也正是此类电动机被称作“异步异步”电动机的由来。又因为转子中的电流不是由电源供给的，电动机的由来。又因为转子中的电流不是由电源供给的，而是由电磁感应产生的，所以这类电动机也称为感应电动机。而是由电磁感应产生的，所以这类电动机也称为感应电动机。本讲稿第八页，共十页四、三相感应电动机的工作原理归纳四、三相感应电动机的工作原理归纳U2U1W2V1W1V2n（一）转动原理（一）转动原理1 1、电生磁、电生磁：三相对称绕组通往三相对称绕组通往三相对称电流产生圆形旋转磁场。三相对称电流产生圆形旋转磁场。2 2、磁生电、磁生电：旋转磁场切割转子旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。导体感应电动势和电流。3 3、电磁力、电磁力：转子载流（有功分转子载流（有功分量电流）体在磁场作用下受电磁量电流）体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转，将电能转化为机械能。动机旋转，将电能转化为机械能。本讲稿第九页，共十页本讲稿第十页，共十页