三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理

三相電動(dòng)機(jī)工作原理

一引言

先從字面上講解：什么是電機(jī)。

實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電工設(shè)備總稱電機(jī)。電機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換。把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備就叫做電動(dòng)機(jī)。

在生產(chǎn)上主要用的是交流電動(dòng)機(jī)，特別是三相異步電動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗�具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用，運(yùn)行可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地用來(lái)驅(qū)動(dòng)各種金屬切削機(jī)床，起重機(jī)，傳送帶，水泵（beng）等。

為了了解電動(dòng)機(jī)的工作原理，我們先來(lái)看看一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)。

我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)搖動(dòng)磁鐵時(shí)，籠形轉(zhuǎn)子也跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，如果反方向搖動(dòng)，籠形轉(zhuǎn)子的方向也會(huì)發(fā)生變化。根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象似乎有如下的結(jié)論：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)可以拖動(dòng)籠形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。

現(xiàn)在我們就來(lái)分析，籠形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的原因。為了方便，我們?nèi)』\形轉(zhuǎn)子的一個(gè)封閉曲面來(lái)說(shuō)明。

二基本原理

圖1

如圖所示，在磁場(chǎng)中放置一個(gè)閉合導(dǎo)體回路�，F(xiàn)在來(lái)分析一下，當(dāng)磁條以n0的速度順時(shí)針?lè)较蛐�轉(zhuǎn)時(shí)，閉合導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)情況。當(dāng)磁場(chǎng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)體上下（a,b）兩端切割磁力線，（以a為例）根據(jù)電磁感應(yīng)的定律，在這段導(dǎo)體中感應(yīng)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e。在此可以等效成磁極不動(dòng)，導(dǎo)體逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，在導(dǎo)體中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小e=blv，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用右手定則確定。在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的作用下，閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流i。（方向如圖所示）

載流的導(dǎo)體a，在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用，電磁力F的大小F=Bli，電磁力的方向用左手定則確定。（左手確定F的方向如圖所示）。同樣的方法，在導(dǎo)體b中，電磁力的方向如圖所示。這兩個(gè)力的合力使閉合回路以中心為軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颉?/p>

用同樣的分析方法，可以判定：磁場(chǎng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，閉合回路也逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

綜上所述：當(dāng)磁極發(fā)生旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，閉合回路也能跟著轉(zhuǎn)動(dòng)。這就是籠形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的原因。我們可以得出以下結(jié)論：旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)是讓籠形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的原因。

三三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理1.電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

這是一個(gè)鼠籠型電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。

（1）靜止的部分------定子（定子鐵心，定子繞組和機(jī)座）--------結(jié)合圖片說(shuō)明

a.定子鐵心：環(huán)裝，內(nèi)圓均勻開(kāi)槽。由導(dǎo)磁性能很好的硅鋼片疊成。----導(dǎo)磁部分

b.定子繞組：用銅鋁線或者漆包線，繞好的成型線圈，放入槽內(nèi)，槽絕緣。放在定子鐵心內(nèi)圓槽內(nèi)---導(dǎo)電部分

c.機(jī)座：鑄鐵的機(jī)座起支撐的作用。用來(lái)固定定子鐵心及端蓋，具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和剛度

（2）轉(zhuǎn)動(dòng)的部分------轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)子鐵心，轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸）

a.轉(zhuǎn)子鐵心：硅鋼片，外圓均勻開(kāi)槽。由硅鋼片疊成。b.軸：鋼，兩邊有軸承支撐

c.轉(zhuǎn)子繞組：根據(jù)繞組方式的不同分為：鼠籠式和繞線式--------結(jié)合圖片說(shuō)明鼠籠式：轉(zhuǎn)子鐵心的每個(gè)槽內(nèi)插入一根裸導(dǎo)條，形成一根相對(duì)稱短路繞組。導(dǎo)體端部短路形成一體。結(jié)果簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，工作可靠。不能改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。

繞線式：轉(zhuǎn)子繞組為三相對(duì)稱繞組，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)。三相，形成星形。結(jié)果復(fù)雜，價(jià)格較貴，轉(zhuǎn)子外加電阻可以改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。

（3）氣隙：轉(zhuǎn)子與定子中間不是接觸的，有一定的空氣間隙。------結(jié)合圖片說(shuō)明（4）其他：軸承，風(fēng)扇，前后蓋等

2．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生

（異步電動(dòng)機(jī)工作的首要條件是：有一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)且磁場(chǎng)的極性，大小，轉(zhuǎn)速均不變。這個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)是由定子繞組按一定規(guī)律排列而產(chǎn)生的。理論與實(shí)踐證明：三相對(duì)稱繞組通入三相對(duì)稱電流后，空間能產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并且極性，大小，轉(zhuǎn)速均不變。）

定子繞組的纏繞方式是有一定規(guī)律的。

這是一個(gè)繞組的模型圖。我們這樣規(guī)定：構(gòu)成三相繞組，繞組在定子中安放遵循如下規(guī)律：

（1）三相定子繞組頭尾標(biāo)準(zhǔn)為：A-X,B-Y,C-Z

（2）三相定子繞組按A-Z-B-X-C-Y的順序放10入槽內(nèi)，使之空間上互差120度。

每相繞組可能不止一個(gè)線圈，每個(gè)線圈也不是一匝最簡(jiǎn)單的是：每相一個(gè)線圈，3相繞組共3個(gè)線圈6個(gè)線圈邊，定子上開(kāi)6個(gè)槽。這樣在一個(gè)截面上，我們可以得到如下的剖面圖：

我們?cè)賮?lái)說(shuō)下繞組中通入的電流。

這是三相繞組中通入的電流電氣連接圖。Ia,ib,ic就是我們平時(shí)用的交流電，它具有如下特點(diǎn)：這是三相對(duì)稱的交流電，其電壓大小相等，時(shí)間上互差120度。我們知道，三相交流電的表達(dá)式為：

其波形如圖所示：

現(xiàn)在我們來(lái)研究一下，當(dāng)時(shí)間上互差120度，大小相等的三相交流電，通入空間上互差120度，繞組匝數(shù)相等的閉合回路中，會(huì)產(chǎn)生什么樣的現(xiàn)象。

我們來(lái)研究最簡(jiǎn)單的一種情況，就是3相繞組共3個(gè)線圈一砸的情況。這樣我們就可以利用上面的截面圖來(lái)進(jìn)行分析。我們規(guī)定：電流為正值時(shí)，從每相線圈的首端（A,B,C）流入，由線圈末端（X,Y,Z）流出。電流是負(fù)值時(shí)，從每相線圈末端流入，首端流出。

取以下幾個(gè)特定的時(shí)刻，來(lái)分析在截面上電流的流動(dòng)方向。

這樣我們得到以下4張圖：

分析過(guò)程：

右手螺旋定則可以判斷通電導(dǎo)體附近產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向。NS

（四張圖都是這樣分析）

當(dāng)三相交流電，在時(shí)間上變化一周時(shí)，在定子繞組中也會(huì)產(chǎn)生在空間上旋轉(zhuǎn)一周的磁場(chǎng)。那么當(dāng)交流電隨時(shí)間不段變化時(shí)，定子繞組中就會(huì)隨之產(chǎn)生空間旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，這個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)還具有如下特點(diǎn)：

（1）（2）（3）（4）

相當(dāng)于空間有一個(gè)大小，極性，轉(zhuǎn)速不變的磁極在旋轉(zhuǎn)。產(chǎn)生一對(duì)極，開(kāi)6個(gè)槽，3個(gè)線圈，跨距是1/2個(gè)圓周按A,B,C相序，磁場(chǎng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)

當(dāng)電流變化一個(gè)周期時(shí)，磁場(chǎng)也旋轉(zhuǎn)一周

就這樣，一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)產(chǎn)生了。通入三相交流電的定子繞組，產(chǎn)生了一個(gè)空間旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，由于轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具備了在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的條件。這樣，轉(zhuǎn)軸就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。-----這就是電動(dòng)機(jī)的工作原理。

2.工作原理

定子繞組在通入三相對(duì)稱交流電后能產(chǎn)生一個(gè)大小，極性，轉(zhuǎn)速均不變的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，以N0的速度旋轉(zhuǎn)-------相當(dāng)于模型中的大磁鐵

當(dāng)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條受磁場(chǎng)切割，右手定則（相對(duì)運(yùn)動(dòng)）可知，導(dǎo)條中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，又因?yàn)檗D(zhuǎn)子是閉合的，產(chǎn)生感應(yīng)電流，左手定則（磁場(chǎng)力），其合力能使轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)軸為中心旋轉(zhuǎn)（速度是N）

這樣固定在轉(zhuǎn)子鐵心上的軸承就會(huì)跟著轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。實(shí)現(xiàn)，把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的過(guò)程。

（a電生磁：三相對(duì)稱繞組通以三相對(duì)稱電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)b磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流

c電磁力：轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)力作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）

異步----由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度N0總是快于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度N，看起來(lái)他們不是同步

的，所以叫做異步電動(dòng)機(jī)。這就是異步電動(dòng)機(jī)的工作原理。

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三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理

三相異步電動(dòng)機(jī)

實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的電工設(shè)備總稱為電機(jī)。電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)換。把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備稱為發(fā)電機(jī)，而把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的設(shè)備叫做電動(dòng)機(jī)。

在生產(chǎn)上主要用的是交流電動(dòng)機(jī)，特別三相異步電動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗�具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。它被廣泛地用來(lái)驅(qū)動(dòng)各種金屬切削機(jī)床、起重機(jī)、鍛壓機(jī)、傳送帶、鑄造機(jī)械、功率不大的通風(fēng)機(jī)及水泵等。

對(duì)于各種電動(dòng)機(jī)我們應(yīng)該了解下列幾個(gè)方面的問(wèn)題：（1）基本構(gòu)造；（2）工作原理；（3）表示轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間關(guān)系的機(jī)械特性；（4）起動(dòng)、調(diào)速及制動(dòng)的基本原理和基本方法；（5）應(yīng)用場(chǎng)合和如何正確使用。

三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理

1．三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造

三相異步電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)基本組成部分為定子（固定部分）和轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）。此外還有端蓋、風(fēng)扇等附屬部分，如圖5-1所示。

圖5-1三相電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

1）．定子

三相異步電動(dòng)機(jī)的定子由三部分組成：

定子定子鐵心由厚度為0.5mm的，相互絕緣的硅鋼片疊成，硅鋼片內(nèi)圓上有均勻分布的槽，其作用是嵌放定子三相繞組AX、BY、CZ。三組用漆包線繞制好的，對(duì)稱地嵌入定子鐵心槽內(nèi)的相同的線圈。這三相繞組可接成星形或三角形。機(jī)座用鑄鐵或鑄鋼制成，其作用是固定鐵心和繞組定子繞組機(jī)座2）．轉(zhuǎn)子

三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由三部分組成：

轉(zhuǎn)子鐵心由厚度為0.5mm的，相互絕緣的硅鋼片疊成，硅鋼片外圓上有均勻分布的槽，其作用是嵌放轉(zhuǎn)子三相繞組。轉(zhuǎn)子繞組有兩種形式：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子繞組鼠籠式--鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。繞線式--繞線式異步電動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸上加機(jī)械負(fù)載鼠籠式電動(dòng)機(jī)由于構(gòu)造簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，工作可靠，使用方便，成為了生產(chǎn)上應(yīng)用得最廣泛的一種電動(dòng)機(jī)。

為了保證轉(zhuǎn)子能夠自由旋轉(zhuǎn)，在定子與轉(zhuǎn)子之間必須留有一定的空氣隙，中小型電動(dòng)機(jī)的空氣隙約在0.2~1.0mm之間。

2．三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理

1）．基本原理為了說(shuō)明三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理，我們做如下演示實(shí)驗(yàn)，如圖5-2所示。

圖5-2三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理

(1)．演示實(shí)驗(yàn)：在裝有手柄的蹄形磁鐵的兩極間放置一個(gè)閉合導(dǎo)體，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄帶動(dòng)蹄形磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，將發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體也跟著旋；若改變磁鐵的轉(zhuǎn)向，則導(dǎo)體的轉(zhuǎn)向也跟著改變。

(2)．現(xiàn)象解釋：當(dāng)磁鐵旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁鐵與閉合的導(dǎo)體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，鼠籠式導(dǎo)體切割磁力線而在其內(nèi)部產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。感應(yīng)電流又使導(dǎo)體受到一個(gè)電磁力的作用，于是導(dǎo)體就沿磁鐵的旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，這就是異步電動(dòng)機(jī)的基本原理。

轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的方向和磁極旋轉(zhuǎn)的方向相同。

(3)．結(jié)論：欲使異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，必須有旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)和閉合的轉(zhuǎn)子繞組。2）．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（1）．產(chǎn)生

圖5-3表示最簡(jiǎn)單的三相定子繞組AX、BY、CZ，它們?cè)诳臻g按互差1200的規(guī)律對(duì)稱排列。并接成星形與三相電源U、V、W相聯(lián)。則三相定子繞組便通過(guò)三相對(duì)稱電流：隨著電流在定子繞組中通過(guò)，在三相定子繞組中就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(圖5-4)。

iUImsint0iIsin(t120)Vm0iIsin(t120)mWiAZiBCiCAXYB

子接線

圖5-3三相異步電動(dòng)機(jī)定

當(dāng)t=00時(shí)，iA0，AX繞組中無(wú)電流；iB為負(fù)，BY繞組中的電流從Y流

入B1流出；iC為正，CZ繞組中的電流從C流入Z流出；由右手螺旋定則可得合成磁場(chǎng)的方向如圖5-4（a）所示。

當(dāng)t=1200時(shí)，iB0，BY繞組中無(wú)電流；iA為正，AX繞組中的電流從A流入X流出；iC為負(fù)，CZ繞組中的電流從Z流入C流出；由右手螺旋定則可得合成磁場(chǎng)的方向如圖5-4（b）所示。

當(dāng)t=2400時(shí)，iC0，CZ繞組中無(wú)電流；iA為負(fù)，AX繞組中的電流從X流入A流出；iB為正，BY繞組中的電流從B流入Y流出；由右手螺旋定則可得合成磁場(chǎng)的方向如圖5-4（c）所示。

可見(jiàn)，當(dāng)定子繞組中的電流變化一個(gè)周期時(shí)，合成磁場(chǎng)也按電流的相序方向在空間旋轉(zhuǎn)一周。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)也不斷地旋，因此稱為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

C×BCXXBC×X×BY×ZYAA××ZYAZiiAiBiCωtO120°240°360°(a)ωt=0°(b)ωt=120°(c)ωt=240°圖5-4旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的形成

（2）．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向是由三相繞組中電流相序決定的，若想改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向，只要改變通入定子繞組的電流相序，即將三根電源線中的任意兩根對(duì)調(diào)即可。這時(shí)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也跟著改變。

3）．三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)與轉(zhuǎn)速（1）．極數(shù)（磁極對(duì)數(shù)p）

三相異步電動(dòng)機(jī)的極數(shù)就是旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極數(shù)和三相繞組的安排有關(guān)。

當(dāng)每相繞組只有一個(gè)線圈，繞組的始端之間相差1200空間角時(shí)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有一對(duì)極，即p=1；

當(dāng)每相繞組為兩個(gè)線圈串聯(lián)，繞組的始端之間相差600空間角時(shí)，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)具有兩對(duì)極，即p=2；

同理，如果要產(chǎn)生三對(duì)極，即p=3的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，則每相繞組必須有均勻安排在空間的串聯(lián)的三個(gè)線圈，繞組的始端之間相差400（=1200/p）空間角。極數(shù)p與繞組的始端之間的空間角的關(guān)系為：

1200p

（2）．轉(zhuǎn)速n

三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0與電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)p有關(guān)，它們的關(guān)系是：

n060f1p（5-1）

由（5-1）可知，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0決定于電流頻率f1和磁場(chǎng)的極數(shù)p。對(duì)某一異步電動(dòng)機(jī)而言，f1和p通常是一定的，所以磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0是個(gè)常數(shù)。

在我國(guó)，工頻f1=50Hz，因此對(duì)應(yīng)于不同極對(duì)數(shù)p的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0，見(jiàn)表5-1

表5-1

pn0130002150031000475056006500（3）．轉(zhuǎn)差率s

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向相同，但轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n不可能達(dá)到與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0相等，否則轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間就沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而磁力線就不切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)、轉(zhuǎn)子電流以及轉(zhuǎn)矩也就都不存在。也就是說(shuō)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子之間存在轉(zhuǎn)速差，因此我們把這種電動(dòng)機(jī)稱為異步電動(dòng)機(jī)，又因?yàn)檫@種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理是建立在電磁感應(yīng)基礎(chǔ)上的，故又稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0常稱為同步轉(zhuǎn)速。

轉(zhuǎn)差率s用來(lái)表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0相差的程度的物理量。即：

sn0nn0nn0(5-2)

轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要的物理量。

當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速n0開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子則因機(jī)械慣性尚未轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的瞬間轉(zhuǎn)速n=0，這時(shí)轉(zhuǎn)差率S=1。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)之后，n>0，（n0-n）差值減小，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率S根據(jù)式(4-2),可以得到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速常用公式(5-3)

例有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速n=975r/min，電源頻率f=50Hz，求電動(dòng)機(jī)的極數(shù)和額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率S。

解：由于電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速接近而略小于同步轉(zhuǎn)速，而同步轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)于不同的極對(duì)數(shù)有一系列固定的數(shù)值。顯然，與975r/min最相近的同步轉(zhuǎn)速n0=1000r/min，與此相應(yīng)的磁極對(duì)數(shù)p=3。因此，額定負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)差率為：

sn0nn0100%10009751000100%2.5%

n1sn0

（4）．三相異步電動(dòng)機(jī)的定子電路與轉(zhuǎn)子電路

三相異步電動(dòng)機(jī)中的電磁關(guān)系同變壓器類似，定子繞組相當(dāng)于變壓器的原繞組，轉(zhuǎn)子繞組（一般是短接的）相當(dāng)于副繞組。給定子繞組接上三相電源電壓，則定子中就有三相電流通過(guò)，此三相電流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其磁力線通過(guò)定子和轉(zhuǎn)子鐵心而閉合，這個(gè)磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子和定子的每相繞組中都要感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。

總結(jié)：

1、三相異步電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)基本組成部分為定子（固定部分）和轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）。

2、欲使異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，必須有旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)和閉合的轉(zhuǎn)子繞組，并且旋轉(zhuǎn)

的磁場(chǎng)和閉合的轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)速不同，這也是“異步”二字的含義；3、三相電源流過(guò)在空間互差一定角度按一定規(guī)律排列的三相繞組時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；

4、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向是由三相繞組中電源相序決定的；

5、三相異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n0與電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)p有關(guān)，它們的關(guān)系是：

n060f1p

6、轉(zhuǎn)差率s用來(lái)表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0相差的程度的物理量。

即：

sn0nn0nn0

轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要的物理量，異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速一般很接近，轉(zhuǎn)差率很小。在額定工作狀態(tài)下約為0.015~0.06之間。7、三相異步電動(dòng)機(jī)中的電磁關(guān)系同變壓器類似，定子繞組相當(dāng)于變壓器的原繞組，轉(zhuǎn)子繞組（一般是短接的）相當(dāng)于副繞組。

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