大工20秋《电机学》辅导资料九

欧阳老师

电机学辅导资料九主    题：异步电机的辅导文章——三相异步电动机的基本结构与工作原理、三相交流电机的绕组
学习时间：2020年11月23日--11月29日
“不忘初心、牢记使命”主题理论学习：
每周文摘：“我们既要绿水青山，也要金山银山。宁要绿水青山，不要金山银山，而且绿水青山就是金山银山。”要按照绿色发展理念，树立大局观、长远观、整体观，坚持保护优先，坚持节约资源和保护环境的基本国策，把生态文明建设融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，建设美丽中国，努力开创社会主义生态文明新时代。
摘选自《习近平总书记系列重要讲话读本》
内    容：
我们这周主要学习课件第4章异步电机的相关内容。希望通过下面的内容能使同学们加深对异步电机相关知识的理解。
三相异步电动机的基本结构和工作原理（重点了解）
    1.三相异步电动机的基本结构
三相异步电动机主要由定子和转子两大部分组成，其中定子是由定子铁心和定子绕组、机座与端盖等几部分组成的。

图1 定子
    转子由转子绕组、转子铁心和转轴等几部分组成。


图2 笼型转子
    异步电动机的转子绕组有绕线型和笼型两种，根据转子结构不同，将异步电动机分为绕线转子异步电动机和笼型异步电动机两大类。
    2.异步电动机的工作原理
    三相异步电机的定子绕组是一个对称的三相绕组，如果将定子绕组接到三相交流电源上，在定子绕组中就会产生对称的三相交流电流，该电流在电机中产生的磁场是一种旋转磁场。以两极三相异步电动机为例，三相对称绕组的轴线在空间互差120°，为了简化分析，用互隔120°的三个线圈来代表，其首端分别为
末端分别为
。三相绕组的电流在相位上互差120°。

     

图3 三相异步电动机定子绕组的联结
    两极异步电机的定子旋转磁场的转速为
。
    四极异步电机旋转磁场的转速为

    当电机有
个磁极时，旋转磁场的转速为

式中  
--旋转磁场的转速，又称同步转速。
      
--电机的极对数。
绕组是构成电机的关键部件。单相交流绕组产生的磁动势是脉振磁动势，三相对称绕组的合成磁动势是旋转磁动势。交流电机绕组的电动势计算与变压器绕组电动势计算相似，但必须考虑绕组的分布因数和短距因数。
异步电机的转子与基波旋转磁场之间存在着相对运动，在闭合的转子导体中产生感应电动势、电流，于是产生电磁转矩。
异步电机的转差率
是反映异步电机运行状态和负载情况的一个基本变量。
1）当
时，电机处于电动机状态；
2）当
时，电机处于发电机状态；
3）当
时，电机处于电磁制动状态。
3.额定值
三相异步电动机铭牌数据如图4所示。
    有的电机铭牌上标明“电压
、
联结”在这种情况下，是采用
联结还是
联结，要看电源电压的大小。如果电源电压为
，则联结成星形（
）；如果电源电压为
，则联结成三角形（
）。


图4 三相异步电动机铭牌
二、三相交流电机的绕组（重点掌握）
三相异步电动机是依靠定子绕组中通以三相交流电流产生旋转磁场工作的，因此定子绕组是三相异步电动机最重要的部件之一。
1.机械角度：电机的定、转子圆周可以从几何上分成360°，这个角度称为机械角度。
2.槽距角：相邻两槽之间的电角度称为槽距角。用
表示。


3.每极每相槽数：每个极下每相绕组所占有的槽数。用
表示。


    4.极距：旋转磁场每一磁极在定子内圆所占的距离。用
表示。
                           

    5.节距：线圈两个边之间的距离。用
表示。
    6.相带：每相绕组在一个极下连续占有的宽度。
   
    三、典型例题解析
1. 一台频率为50Hz的三相异步电动机的极对数p=2,则其额定转速为(     )r/min。
A.1000                          B.1500
C.2000                          D.3000
答案：B
2. 对于三相异步电动机，单相交流绕组产生的磁动势是(      )。  
A.脉振磁动势                    B.旋转磁动势
C.基波磁动势                    D.交流磁动势
答案：A
                             

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