电工电子技术第4章电动机
电工与电子技术基础第4章三相供电电路及安全用电电子
4.2.2 Δ-Δ联接的三相电路
电源与负载都联接成三角形，用三条线路将其 相联，即构成—联接的三相三线制电路，如 图示。
每相负载的相电压等于线电压；流过负载的电流为相 电流，分别用IAB、IBC、ICA表示。由基尔霍夫电流定 律可知各相的线电流为对应的相电流之差，在三相电 路对称的情况下，由图示相量图的分析可得线电流与 相电流有效值关系
如果三相电路对称，则三相电路的视在功率为 S = 3UPIP =√3ULIL 在计算不对称三相电路的视在功率时，应注意由
于视在功率不满足能量守恒，所以 S SA的等效电阻R = 29， 等效感抗XL = 21.8，三相对称电源的线电压 UL=380V。求（1）电动机接成星形时的平均功率和 无功功率，（2）电动机接成三角形时的平均功率和 无功功率。
IL =√3IP=√3×10.47=18.13 A 电动机的平均功率
P=ULILcos
=380×18.13×cos36.9=9542.5 W =9.543 kW 电动机的无功功率
P=ULILsin = 380×18.13×sin36.9
=7164.7Var=7.165 kVar
由上例的计算结果可见，电动机接成 三角形比接成星形时，线电流、平均 功率与无功功率都大了三倍。实际中 较大功率的三角形联接电动机，为了 减小启动电流，启动时常把三角形变 为星形联接，启动以后再变回三角形。
如果三相电路对称，不论电路是星形联接还是三 角形联接，其三相电路的无功功率为
Q =3UPIPsin =√3ULILsin 其中 角仍为相电压与相电流的相位差。
4.4.3 视在功率
在三相电路中不论三相电路对称与否，其三相的 视在功率仍为
S P2 Q2
其中P为三相电路的平均功率，Q为三相电路的无 功功率。
电工电子4电机及其控制-PPT文档资料
三相异步电动机
任务一 认识三相异步电动机的结构
由定子和转子构成，在定子和转子之间留有一定的气隙。 还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件。
（a）电动机结构
（b）电动机外形
1-散热筋 2-吊环 3-转轴 4-转子 5-风扇 6-罩壳 7-轴承盖 8-端盖 9-接线盒 10-机座 11-轴承 12-铭牌
定子
固定部分，用来产生旋转磁场的
一般由定子铁芯、定子绕组和外壳等组成。
（a）定子铁心
（b）定子硅钢片
（c）转子硅钢片
定子绕组
由三个彼此独立的绕组组成（每个绕组即为一相），通入 三相对称电流时，就会产生旋转磁场。 在空间彼此相隔120°电角度，每相绕组的多个线圈均匀分 布嵌放在定子铁芯槽中。
（a）星形接法
定子绕组 旋转磁场 同步转速
定子绕组通电——旋转磁场 感应电动势（右手定则） 转子感应电流 ——受电磁力F作用
（左手定则）——对转轴产生电磁 转矩T（顺时针）——转子以转速 n顺着旋转磁场的方向旋转
转子感应电流 转子转速
感应电动机：电磁感应传递能量
同步转速n0
三相交流电产生的旋转磁场的转速 n0=60f1/p 转/分（ r/min ）
t =90°
t =180°
三相电流产生的旋转磁场
三相对称交流电流，产生一对磁极（磁极对数p=1）合成的随时间变化的 旋转磁场。 当电流经过一个周期的变化（t =0～360°）时，合成磁场也顺时针方 向旋转360°的空间角度。
2．旋转磁场的转向
相序 A-B-C
相序 A-C-B
Байду номын сангаас
改变旋转磁场的转向
电工电子技术基础第4章 电动机
• 异步电动机的名称就是由此而得来，又由于这种 电机是借助于电磁感应而传递能量的，故又称为 感应式异步电动机。
2020/3/26
第4章 电动机
2. 旋转磁场n1
• （1）旋转磁场n1的产生： • 三相对称定子绕组中通入三相对称交流电，电机
2020/3/26
第4章 电动机
• （２）电气制动 • 在电动机转子上产生一个与转动方向相反的电磁
转矩，作为制动力矩迫使电动机迅速停止转动。 • 电气制动方法很多，常用的有反接制动和能耗制
动。
2020/3/26
第4章 电动机
• ①反接制动
• 反接制动是在切断三相电源 后，立即将三根电源线中的 任意两根对调后再接入电动 机的定子绕组上（其操作方 法与电动机的反转相同）。 当电机转速接近零时，应立 即切断电源，防止电动机反 转，反接制动过程结束。
• ⑧定额：指电动机在额定条件下，允许运行的时 间长短。一般有连续、短时和断续周期三种工作 制。
2020/3/26
第4章 电动机
三、三相异步电动机的工作原理
1. 工作原理简介
• 三相对称定子绕组中通入三相对称交流电， • 气隙中产生一个转速为n1的旋转磁场， • 该磁场将切割转子绕组，在转子绕组中产生感应电
• 转子绕组一般接成星 形,三个首端分别接到 固定在转轴上的三个 滑环(也称集电环)上,由 滑环上的电刷引出与 外加变阻器联接,构成 转子的闭合回路。
2020/3/26
绕线式转子联接示意图 1—集电环 2—电刷 3—变阻器
第4章 电动机
• ③转轴 • 转轴的作用是支承转子，传递和输出转矩，并保
第4章 交流异步电动机习题与解答
第4章交流异步电动机习题解答习题A 选择题4-1三相异步电动机转子的转速总是（）。
CA. 与旋转磁场的转速相等B. 旋选转磁场的转速无关C. 低于旋转磁场的转速4-2某一50Hz的三相异步电动机的额定转速为2880r/min，则其转差率为（）。
BA. 0.04%B. 4%C. 2.5%4-3有一60Hz的三相异步电动机，其额定转速为1710r/min，则其额定转差率为（）。
AA. 5%B. 4.5%C. 0.05%4-4某三相异步电动机在额定运行时的转速为1425r/min，电源频率为50Hz，此时转子电流的频率为（）。
AA. 2.5HzB. 50HzC. 48Hz4-5三相异步电动机的转速n越高，则转子电流（）。
CA. 不变B. 越大C.越小4-6三相异步电动机的转速n越高，转子功率因数（）。
AA．越大 B. 越小 C. 不变4-7 三相异步电动机在额定负载转矩运行时，如果电压降低，则转速（）。
BA. 增高B. 降低C.不变4-8 三相异步电动机在额定负载转矩运行时，如果电压降低，则电流（）。
CA. 不变B. 减小C. 增大4-9 当三相异步电动机的机械负载增加时，如定子端电压不变，其旋转磁场速度（）。
BA. 增加B.不变C.减少4-10 当三相异步电动机的机械负载增加时，如定子端电压不变，其定子电流（）。
BA. 减少B.增加C.不变4-11当三相异步电动机的机械负载增加时，如定子端电压不变，其输入功率（）。
CA. 不变B.减少C. 增加4-12三相异步电动机空载起动与满载起动相比：起动转矩（）。
AA. 不变B. 小C. 大4-13降低电源电压后，三相异步电动机的起动转矩将（）。
CA. 增大B.不变C. 减小4-14三相异步电动机在稳定运转情况下，电磁转矩与转差率的关系为（）。
BA. 转差率减小时，转矩增大B. 转差率增大时，转矩也增大C. 转矩与转差率平方成正比D. 转矩与转差率无关4-15三相异步电动机起动电流大的原因是（）。
《电子电工技术》课件——第四章 三相电路
2
I 3I 30
L3
3
U 31
I
3
I 3
I
U 12
1
I 2 U
I
2 I 3
I L1
23
负载对称时三角形接法的特点
L1
U 31 L2 L3
I L1
U 12
I 1
I
L2
U I
23
L3
I 3
ZZ Z
I 2
每相负载电压=电源线电压
I 3I
l
p
各线电流滞后于相应各相电流30°
第三节 三相负载的功率 每相负载
定子 W2
•
V1 转子
三相电动势 分别称为U、V、W相或1、2、3相
e E sin t
1
m
e E sint 120
2
m
e E sint 240
3
m
Em sin( t 120)
E E0 1
E E 120 2
E3 E 120
三相电动势的特征： 大小相等，频率相同，相位互差120º
称为对称电动势。
e 2
3
L2
L3
L1
e 1
e
L2
2
L3
(2)三相负载
星形负载
Z
Z
Z
三角形负载
Z
Z
Z
(3)三相电路计算
负载不对称时：各相电压、电流单独计算。 负载对称时：电压对称、电流对称，只需计算一相。
电流其余按对称原则，相线电流的关系一一写出。
三相电路的计算要特别注意相位问题。
负载Y形接法
I I
l
P
负载Y形接法有中线时
电工电子技术 ppt课件
2020/11/24
11
实际电路器件品种繁多，其电磁特性多元而复杂，采取 模型化处理可获得有意义的分析效果
白炽灯电路
消耗电能的电 特性可用电阻 元件表征
由于白炽灯中耗能 的因素大大于产生 磁场的因素，因此
R L 可以忽略。
i
产生磁场的电 特性可用电感 元件表征
白炽灯的电
L 路模型可表
示为：
R
理想电路元件是实际电路器件的理想化和近似，其电特性惟 一、精确，可定量分析和计算。
当外界电场的作用力超过原子核对外层 电子的束缚力时，绝缘体的外层电子同样 也会挣脱原子核的束缚成为自由电子，这 种现象我们称为“绝缘击穿”。绝缘体一 旦被击穿，就会永久丧失其绝缘性能而成 为导体。
半导体的导电性虽然介于导体和绝缘体之间，但半 导体在外界条件发生变化时，其导电能力将大大增强 ；若在纯净的半导体中掺入某些微量杂质后，其导电 能力甚至会增加上万乃至几十万倍，半导体的上述特 殊性，使它在电子技术中得到了极其广泛地应用。
2020/11/24
15
（2）电压
高中物理学中对电压的定义：电场力把单位正电荷从电 场中的一点移到另一点所做的功。表达式为：
u ab
dw ab dq
直流情况下
U ab
W ab Q
注意：物理量用小字表示变量，用大写表示恒量。
从工程应用的角度来讲，电路中的电压是产生电流的根 本原因；在数值上，电压等于电路中两点电位的差值。
2.对于集总参数元件，任何时刻，从元件一端流入的电 流，恒等于从元件另一端流出的电流，并且元件两端的 电压值是完全确定的。
2020/11/24
14
4. 电路中的电压、电流及其参考方向
（1）电流
《电工电子技术基础》第4章 电动机
比，即：
T K T I 2 cos 2
式中 KT 是 一 个与 电动 机 结构 有关 的 常数 。将 I2 、 cos 2 的表达式及 与 U1 的关系式代入上式，得三相异步
电动机电磁转矩公式的另一个表示式：
T
K
R22
sR2U
2 1
(sX 20 ) 2
式中 K 是一常数。可见电磁转矩 T 也与转差率 s 有关，
n0
1500
跳转到第一页
i1
i2
u1 i1R1 (e1) (e1)
i1R1
L 1
di1 dt
N1
d dt
+
u1 －
e1 eσ1
e2 eσ2
U1 I1R1 (E1) (E1) I1R1 jI1X1 (E1)
忽略R1和X1上的压降，则：U1 E1
U1 E1 4.44 f1N1m
为1%~9%。
跳转到第一页
例：有一台 4 极感应电动机，电压频率为 50 Hz，
转速为 1440 r／min，试求这台感应电动机的转差率。 解：因为磁极对数 p 2 ，所以同步转速为：
no
60 f1 p
60 50 2
1500 r/min
转差率为：
s no n 100% 1500 1440 100% 4%
跳转到第一页
跳转到第一页
三相异步电动机的结构及转动原理 三相异步电动机的电磁转矩和机械特性 n 4.3 三相异步电动机的运行与控制 n 4.4 三相异步电动机的选择与使用 n 4.5 单相异步电动机 n 4.6 直流电动机
跳转到第一页
三相异步电动机由定子和转子构成。定子和转
子都有铁心和绕组。定子的三相绕组为AX、 BY、CZ。转子分为鼠笼式和绕线式两种结构。 鼠笼式转子绕组有铜条和铸铝两种形式。绕线
电工电子4电机及其控制
可编辑ppt
8
（a）星形接法
（b）三角形接法
转子
作用：产生旋转力矩，拖动生产机械旋转。 组成：转子铁芯、转子绕组、转轴等。 转子绕组：笼型转子和绕线型转子两种。
（a）笼型绕组
（b）转子外形
可编辑ppt
铸铝的笼型转子
1-铸铝条 2-风叶 3-转子铁心
9
绕线型转子
1-转子三相绕组 2-转子铁心 3-集电环 4-转子绕组接线头 5-电刷 6-刷架 7-电刷外接线 8-镀锌钢丝箍 9-转轴 10-定子绕组
❖
s=(n0 −n)/ n0 ×100%
❖
n=(1−s)60 f1/ p
可编辑ppt
22
转差率
❖ 电动机启动时n=0，s=1； ❖ 当 行n时=，n0时n接（近理n想0，空s很载小运，行一）般，在s=20%；~稳7%定。运 ❖ 例：一台四极异步电动机，三相电源频率
为50Hz，额定转差率为0.04，则其在额定运 行时转速为
可编辑ppt
18
2.三相异步电动机的转动原理
定子绕组 旋转磁场
同步转速
定子绕组通电——旋转磁场
感应电动势（右手定则）
转子感应电流 ——受电磁力F作用 （左手定则）——对转轴产生电磁 转矩T（顺时针）——转子以转速 n顺着旋转磁场的方向旋转
转子感应电流
感应电动机：电磁感应传递能量
可编辑ppt
转子转速
顺时针转180o
t =0°
t =60°
t =90°
t =180°
❖ 三相电流产生的旋转磁场
三相对称交流电流，产生一对磁极（磁极对数p=1）合成的随时间变化的 旋转磁场。
当电流经过一个周期的变化（t =0～360°）时，合成磁场也顺时针方 向旋转360°的空间角度。
《电工电子技术基础》第4章 三相交流电路
第4章 三相交流电路——三相负载的联结
章目录 节首页 上一页 下一页
第4章 三相交流电路——三相负载的联结
章目录 节首页 上一页 下一页
第4章 三相交流电路——三相负载的联结
章目录 节首页 上一页 下一页
第4章 三相交流电路——三相负载的联结
[例题] 图中所示的对称三相电路中，端线阻抗 ZL 1 j1 ,负载
章目录 节首页 上一页 下一页
第4章 三相交流电路——三相负载的联结
中性线电流
I&N I&A I&B I&C
(44 0 22 12011 120)A
[解] ⑴各相负载中流过的电流
IU
UU RU
220 0 5 0
A
44
0A
29 19 A
IV
UV RV
220 120 A 10 0
22
120 A
IW IU 120 IP 120
章目录 节首页 上一页 下一页
第4章 三相交流电路——三相负载的联结
b.负载三相三线制联结
+
U NN
-
相电流 流过每相负载的电流
线电流 流过端线的电流
IU、IV、IW
特点 线电流=相电流
章目录 节首页 上一页 下一页
第4章 三相交流电路——三相负载的联结
（1）负载三相三线制联结三相电路计算 等效电路图
(2)不对称负载三相四线制联接三相电路计算
三相电源对称，三相负载不对称， 各相负载中电流表达式：
IN IU IV IW 0
I
U
UU ZU
UP 0
ZU U
UP ZU
0 U
I
V
电工电子技术模块四电动机课件
电枢由外缘带槽的硅钢片（电枢叠片）叠成的铁芯、嵌装在铁 芯槽内的电枢绕组、电枢轴和换向器等组成
图4-9 电枢结构图 1-换向器；2-电枢铁芯；3-电枢绕组；4-电枢轴；5-电枢铁芯；6-电枢叠片
磁极由固定在壳体内圆周上的铁芯和绕在铁芯上的磁场绕组组 成
图4-11 磁极与磁路图
a）四个励磁绕组相互串联再和电枢绕组串联 b）两个励磁绕 组串联后再并联和电枢绕组串联
图4-12 磁场绕组的连接方式
（2）传动机构(或称啮合机构)
传动机构的作用是在启动发动机时,使启 动机驱动齿轮啮入飞轮齿圈，将启动 机的转矩传递给发动机曲轴；在发动 机运转后，使驱动齿轮打滑或与飞轮 齿圈自动脱开,单向传递启动机的转 矩。
（3）控制装置(或电磁开关)
控制装置作用是用来接通和切断直流串 励式电动机与蓄电池之间的电路。并 将传动机构的驱动齿轮啮入或退出飞 轮齿圈。
图4-6 直流电 动机的励磁方 式
四、分析启动机中串励式直流电动机的工作特性
1.启动机的组成 启动机如图。一般由三部分组成：串励式直流电动机、传动机
构、电磁开关。 （1）串励式直流电动机
图 启动机的组成
图4-8 直流串励式电动机的组成
1-电刷端盖；2-电刷和电刷架；3-磁场绕组；4-磁极铁芯；5机壳；6-电枢；7-驱动端盖
图4-14 反应式步进电动机工作示意图
单三拍：
把从一相绕组A通入脉冲信号转换到另一相绕组B通电称 为一拍，象这种反应式步进电动机每经过一拍，转子就前 进一步的通电方式就称为“单三拍”（转子回到A—A′轴线 的位置通电需要转换三次）。所谓“单”是指每次只有一 个绕组单独通电。
2．六拍
如果在A相不断电的情况下又接通B相（不是单独通 电），此时，定子A相绕组产生的磁场和B相绕组产生的磁 场共同作用，使转子不能顺时针旋转60°，只能转30°， 这时步进角将会减小一半。此时如果按A—AB—B—BC— C—CA方式顺序通电、断电，则转子将按θ/2步进角以顺时 针旋转。这种通电方式称为“六拍”。
《电工电子技术》习题 第4章
第4章三相电路【基本要求】掌握三相四线制中三相负载的正确联接。
了解中线的作用；掌握对称星形和三角形联接时相线电压、相线电流在对称三相电路中的相互关系；掌握对称三相电路电压、电流和功率的计算。
了解安全用电常识，触电方式及其防护、接地和接零保护以及静电防护与电气防火防爆。
【重点】对称三相负载星形、三角形联接的三相对称电路分析，相线电压、相线电流的关系以及三相电路功率的计算。
【难点】各电压、电流相位的确定以及非对称三相电路分析。
4.1 基本理论1. 三相正弦交流电由三相交流发电机产生，经升压变压器输送至电网，再输送到各地变电所，经降压后到用户。
由发电厂到电网将交流电压升高是为了降低电网传输时的功率损耗；由电网到用户的降压则是为了保障人身和设备的安全。
2. 由三条相线和一条中性线向用户供电的电源称三相四线制电源。
三相四线制电源可提供相、线电压两种电压，且U L=√3U P，线电压相位比对应相电压超前30º。
3. 负载接于三相电源时必须遵循两个原则：一是加于负载的电压必须等于负载的额定电压；二是尽可能使电源的三相负载对称。
根据此两项原则，三相负载可接成星形或三角形。
当负载的额定相电压等于电源相电压时，负载接成星形；当负载的额定相电压等于电源线电压时，负载接成三角形。
4. 负载作星形连接时，I L=I P，当负载对称或负载不对称作Y O（三相四线制）连接时，负载的相电压即电源的相电压，与电源的线电压U L间保持U L=√3U P、相位超前30º关系。
若负载不对称作Y形（三相三相制，无中线）连接时，则以上关系不存在。
可见，中线的作用是不论负载是否对称，可使三相负载的相电压保持对称。
5. 负载作三角形连接时，负载的相电压为电源的线电压，即U P=U L，当负载对称时，I L=√3I P、线电流相位滞后对应的相电流30º。
当负载不对称时，不存在上述关系。
6. 三相负载的有功功率和无功功率分别等于每相负载的有功功率和无功功率之和，即P=P A+P B+P CQ=Q A+Q B+Q CS=√P2+Q2C若负载对称时，则有如下计算公式P=3U P I P cosϕ=√3U L I L cosϕQ=3U P I P sinϕ=√3U L I L sinϕS=√P2+Q2=3U P I P=√3U L I L上式对星形联接和三角形联接的三相负载均适用。
电工电子技术第4章三相异步电动机
T
临界转差率sm
讨论
Tmax
（1）Tmax与电源电压U1的平方成正比，但sm（临界转 速nm ）与U1无关 n a 过载系数
U K 2 X 20
Tmax
2 1
R2 sm X 20
TN
nm
0.8U1
U1
b
过载系数是表示电动机稳定运 行的重要数据,同时也表示了 电动机容许的短时过载运行能 0 力
U U1 U
iU
U1
V W
W1
iV iW
V1
V W
iV W1
iW
V1
相序U-V-W
相序U-W-V
改变电动机的旋转方向
12
（三）旋转磁场的转速 同步转速n1---r／min（每分钟的转数）
以上分析的是二极旋转磁场（磁极对数 p=1），交流电 变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一周
交流电频率f1=50Hz，则 同步转速 n1 =50×60=3000r／min。
36
3.最大电磁转矩Tmax 最大电磁转矩Tmax 机械特性临界点所对应的电磁转矩, 又称临界转矩，所对应的转差率称为临界转差率sm Tmax是在一定的电源电压U1 下电动机能够提供的最大电 磁转矩 最大电磁转矩Tmax
n a
nm
b
Tmax
U K 2 X 20ห้องสมุดไป่ตู้
R2 sm X 20
2 1
0
c
Tm
n=n1 Sm
0
S
理想空载 ①以最大电磁转矩Tm对应的转差率Sm为界,分为具有不 同特性的两段 稳定运行区 0b段 非稳定运行区 ba段
（ 0＜S＜Sm ） （ S＞Sm ） 特性 T ∝S 特性 S↑→T↓
电工电子技术基础 第四、五章习题解析
一、填空题1．对称三相电源（正序），设V相的相电压V=220V，则U相电压U = ， W相电压W= 。
2.三相电源绕组的连接方式有_________和_________两种，而常用的是_________连接。
3.三相四线制供电系统中，电源线电压在数值上等于相电压的__________倍；相位上，电源线电压__________于相应的相电压__________。
4.三相对称负载三角形连接时，线电流有效值上等于相电流有效值的______倍。
在相位上，线电流比相对应的相电流__________。
5.三相对称负载的定义是：__________相等、__________相等、__________相同。
6.三相不对称负载作星形连接时，中线的作用是使三相负载成为三个_________________电路，保证各相负载都承受对称的电源____________。
8.已知三相电源的线电压为380V，而三相负载的额定相电压为220V，则此负载应作________形连接，若三相负载的额定相电压为380V，则此负载应作________形连接。
10.三相电动机绕组可以连成__________或__________；由单相照明负载构成的三相不对称负载，一般都连成__________。
11.某三相异步电动机，定子每相绕组的等效电阻为8Ω，等效感抗为6Ω,现将此电动机连成三角形接于线电压为380V的三相电源上。
则每相绕组的相电压为__________V，相电流为__________A，线电流为__________A。
12.某三相异步电动机，每相绕组的等效电阻R＝8Ω，等效感抗XL＝6Ω，现将此电动机连成星形接于线电压380V的三相电源上，则每相绕组承受的相电压为__________V，相电流为__________A，线电流为__________A。
16.三相对称负载连成三角形接于线电压为380V的三相电源上，若UV相负载处因故发生断路，则VW相负载的电压为________V，WU相负载的电压为________V。
电工电子技术教案-电动机的控制
1.三相电动机正反转原理在三相电源中，各相电压经过同一值（最大值或最小值）的先后次序称为三相电源的相序。
如果各相电压的次序为A A- - B B- - C C （或B B- - C C- - A A 、C C- - A A- - B B），则这样的相序为正序或顺序。
如果各相电压经过同一值的先后次序为A A- - C C- - B B （或C C- - B B- - A A 、B B- - A A- - C C），则这种相序称为负序或逆序。
如图3 3. .1 1. .2 2所示，将三相电源进线（A A 、B B 、C C）依次与电动机的三相绕组首端（U U 、V V 、W）相连，就可使电动机获得正序交流电而正向旋转；只要将三相电源进线中的两相导线对调，就可改变电动机的通电相序，使电动机获得反序交流电而反向旋转。
图电动机正转与反转相序调相图2.三相异步电动机正、反转控制要求电动机正反转起动控制线路最基本的要求就是实现正转和反转，但三相异步电动机原理与结构决定了电动机在正转的时候，不可能马上实现反转，必须要停车之后方能开始反转，故三相异步电动机正、反转控制要求如下：当电动机处于停止状态时，此时可正转起动，也可反转起动；当电动机正转起动后，可通过按钮控制其停车，随后进行反转起动；同理，当电动机反转起动后，可通过按钮控制其停车，随后进行正转起动。
3.应用实施电动机正反转起动控制线路常用于生产机械的运动部件能向正反两个方向运动的电气控制。
常用的正反转控制线路有：接触器联锁的正反转控制线路、按钮联锁的正反转控制线路和按钮、接触器双重联锁控制线路。
3.接触器联锁的正反转控制线路线路的构成控制图中采用了两个接触器，即一个正转接触器K M1 和一个反转接触器K M2 ，它们分别由正转起动按钮SB1和反转起动按钮S B2 控制。
汽车电工电子技术基础第4章
（2）换向磁极
由铁心和绕组构成。其作用是消除或减小换向时的 火花，保护换向构成主磁路的一部分，使得在 相同的电流下磁场增强。二是支撑和保护电动机，起到固 定定子各部件和支持转子旋转的作用。
图4-3 机座结构图
（4）电刷装置
电刷装置一般由电刷、刷握、引线和电刷弹 簧等构成，如图4-4所示。其作用是将外加电源 的电流输入到转动的电枢中去，使静止部分与转 动部分实现导电的功能。
4.3 直流电动机的起动、反转和调速
4.3.1 直流电动机的起动
电动机在起动的瞬间转速n=0，所以此时Ea=0，
此时电枢电流称为起动电流（Ist），根据式（4-
2）可知
U Ist Ra
由于电枢电阻（Ra）很小，因此起动
电流可达额定值的10～20倍，这么大的电
流将会损坏换向器和电枢绕组，并使供电
他励电动机的励磁绕组和电枢绕组分别由两 个独立电源供电，这样励磁电流的调节与电枢电 压、电流的调节都可以单独进行而互不影响，其 等效电路如图4-9所示。这种电动机常用于重型 机床和采用调压调速的控制系统中。
图4-9 他励直流电动机的等效电路图
4.2.2 并励直流电动机 并励直流电动机的励磁绕组与其电枢电
图4-5 小型直流电动机电枢示意图
（2）电枢绕组 电枢绕组是产生电磁转矩和感应电动势，实现能
量转换的主要部件。它由许多完全相同的线圈按一定 的规律连接组成，并连接到换向片上，使绕组本身连 成有两个引出端的串并联电路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
笼型转子是由嵌放在转子铁心槽内的导电条组成， 在转子铁心的两端各用一个导电端环把所有的导电条 连接起来。
电工电子技术第4章电动机
4.2 三相异步电动机的工作原理
电工电子技术第4章电动机
4.2 三相异步电动机的工作原理
4.2.1 旋转磁场
iA A
X
i iA iB iC
iB B
Y
iC C
O Z
t
iA = Imsin t iB = Imsin( t – 120 ) iC = Imsin( t + 120 )
电工电子技术第4章电动机
相序 A-B-C-A 对称三相电流流入
对称三相绕组。
电工电子技术第4章电动机
4.2.1 旋转磁场
1. 旋转磁场的产生
i iA iB iC
O
t
t = 0°
设：电流的流入端用 + 表示 电流的流出端用 • 表示
iA = 0 iB 为负值 iC 为正值
0°
NA
Y
Z
C
B
XS
电工电子技术第4章电动机
4.2.1 旋转磁场
—电源的频率 — 磁极对数
若 f1 = 50 Hz ，p = 1， n0 = 3 000 r/min； p = 2， n0 = 1 500 r/min；
p = 3，n0 = 1 000 r/min。
电工电子技术第4章电动机
若定子每相绕组由两个线圈串联 ，绕组的始端 之间互差60°，将形成两对磁极的旋转磁场。
电工电子技术第4章电动 机
2020/11/28
电工电子技术第4章电动机
本章要求
• 了解三相异步电动机的基本结构、工作原 理、机械特性及铭牌标记的含义。
• 掌握起动和反转的方法。了解调速方法。
电工电子技术第4章电动机
第 4 章 电动机
电动机的分类： 交流电动机
电动机 直流电动机
同步电动机 三相电动机
4.2.1 旋转磁场
1. 旋转磁场的产生
i iA iB iC
O
t = 180°
iA = 0 iB 为正值 iC 为负值
S
180°
A
t
Y
Z
C
B
X
N
电工电子技术第4章电动机
1. 旋转磁场的产生
0° Y NA Z
C
B
t = 0° XS
90°
A
Y S
Z N
C
B
X
t = 90°
60° N
A
Y
Z
C SX
B
t =60
综上分析可以得出： 改变流入三相绕组的电流相序，就能改变 旋转磁场的转向；改变了旋转磁场的转向，也 就改变了三相异步电动机的旋转方向。
电工电子技术第4章电动机
3. 旋转磁场的磁极对数 p 旋转磁场的磁极对数 p 与三相定子绕组的连接方式 有关。
4. 旋转磁场的转速 n0
同步转速
n0 的单位：转/每分
2. 转子 转子铁心是由相互绝缘的硅钢片叠压而成。
转 子 硅 钢 片
电工电子技术第4章电动机
2. 转子
分为笼型转子和绕线型转子。绕线型转子的电动机称绕
线型电动机。
转子绕组
滑环
绕
线
型
转 子
电刷
铁
心
与
绕
外接电阻
组
转子铁心
电工电子技术第4章电动机
2. 转子
笼 型 转 子
笼型转子的电动机称笼型电动机。
S
A
Y
Z 180°
C X
N
B
t =180
电工电子技术第4章电动机
综上分析可以得出： 空间相差 120º角的三相绕组，通入对称三相电流 时，产生的是一对磁极的旋转磁场，当电流经过一个周 期变化时，磁场也沿着顺时针方向旋转了一周(在空间 旋转的角度为360º)。
一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°
异步电动机 单相电动机
他励、并励电动机
串励、复励电动机
机械能
发电机
电能
电动机
电工电子技术第4章电动机
4.1 三相异步电动机的构造
电 动 机 的 外 形
电工电子技术第4章电动机
三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分
组成。此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。
三
相 异
端盖
步
电
动
机
的
基
本
结
构 示
AB C ZX Y
端子
AB C ZX Y
AB C
AB C
XY Z
XYZ
电工电子技术第4章电动机
在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组。
A+
Z Y
+
+B
CX
i
A
AX uA
iB
iC
B Y CZ
uB
uC
定子绕组
设：电流的流入端用 + 表示 电流的流出端用 • 表示
iA A
X
iB B
Y
iC C
Z
电工电子技术第4章电动机
电流频率为 f Hz，则磁场1/f 秒旋转1圈，每秒旋 转f 圈。每分钟旋转：
电工电子技术第4章电动机
2. 改变旋转磁场的转向
iA A
X
i iA iB iC
iB
B
Y
O
t
iC
C
Z
相序 A-C-B-A
S
A
S
Y
Z
Y
60° 0 90
A Z
Y S
A ZN
C
B
X
N 0°
C X
B 60°
NC X
B 90°
电工电子技术第4章电动机
机座
意
图
电工电子技术第4章电动机
三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分
三 组成。此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。
相
异
步
电
动
机
的
基
本
结
构
示
定子
意
图
电工电子技术第4章电动机
三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分
组成。此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。
三
相
异 步
端盖
电
动
机座
机
磁场转过的空间角度
可见: 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。
电工电子技术第4章电动机
4.2.2 电动机的转动原理 1. 转动原理 定子三相绕组通入三相交流电
A
Y
Z
F
旋转磁场 方向:顺时针
CF
B X
切割转子导体 右手定则
感应电动势 E20
感应电流 I2 旋转磁场 左手定则
电磁力F
电磁转矩T
n
A
X A'
Z' X'
C' Y' YZ B'CBAB
X C Y
电工电子技术第4章电动机
A
X A'
Z' X'
C
C' Z
Y' B'
Y
B
极对数
0
旋转磁场的磁极对数
与三相绕组的排列有关
电工电子技术第4章电动机
p=2时
0
电工电子技术第4章电动机
旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系
极对数
每个电流周期
同步转速
1. 旋转磁场的产生
i iA iB iC
O
t
t = 60°
iC = 0 iB 为负值 iA 为正值
60°
A
N
Y
Z
C
B
S
X
电工电子技术第4章电动机
4.2.1 旋转磁场
1. 旋转磁场的产生
i
iA 为正值 iB 为负值 iC 为负值
iA iB iC
O
t = 90°
t
Y
S
C
90° A
Z
N
B
X
电工电子技术第4章电动机
的
基 本
轴承
转子
结
构
示 意
定子
图
电工电子技术第4章电动机
1. 定子 由机座、定子铁心和定子绕组组成。
定子绕组
机座
铁心
电工电子技术第4章电动机
定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成。
定 子 硅 钢 片
电工电子技术第4章电动机
在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组。
A
定子绕组
B
星接
C
X
Y Z
定子绕组 角接