三相异步电机的基本工作
原理
三相异步电机结构原理
?1异步电机主要部件
?2工作原理（重点）
?3旋转磁场（难点）
?4基本概念
?5小结与讨论
?6习题思考
? 复习
1,直流电机工作特点：
1)调速性能优良,
2)效率高,
3)静差小,稳定性好,
2.不足之处,
1)换向问题,
2)直流电源问题,
问题,如
何来解
决这一
问题呢?
?1.三相异步电机结构
机壳
定子绕组
1.定子部分, 定子铁心
接线盒
端盖
轴承
转子绕组
2.转子部分 转子铁心
轴
问题,三相异步电机又是如何工作的呢?
三相异步电机工作原理
?2.异步电机的 工作原理
定子绕组通入三相交流电流 旋转磁场
切割转子绕组转子绕组产生感
应电势
转子中产生感应
电流
转子电流与
磁场作用
产生电磁转矩运转
问题,旋转磁场又是如何产生的呢?
?3.三相电机旋转磁场
? 电动机的 旋转原理
? 旋转磁场 产生的条
件
? 旋转磁场 原理
? 极对数的形成规律
三相电机旋转磁场
? 电动机的旋转原理
? 旋转磁场产生的条
件
? 旋转磁场 原理
? 极对数的形成成规
律
三相电机旋转磁场
? 电动机的 旋转原理
? 旋转磁场产生的条
件
? 旋转磁场 原理
? 极对数的形成规律
?三相对称绕组：
?—— 互差 120度空
间电角度。
?三相对称电源：
?—— 互差 120度时
间电角度。
三相电机旋转磁场
? 电动机的 旋转原理
? 旋转磁场 产生的条
件
? 旋转磁场 原理
? 极对数的形成 规律
? 电动机的 旋转原理
? 旋转磁场 产生的条
件
? 旋转磁场原理
? 极对数的形成规律
? 电动机的 旋转原理
? 旋转磁场 产生的条
件
? 旋转磁场原理
? 极对数的形成规律
? 电动机的 旋转原理
? 旋转磁场 产生的条
件
? 旋转磁场原理
? 极对数的形成规律
三相电机旋转磁场
? 电动机的 旋转原理
? 旋转磁场 产生的条
件
? 旋转磁场 原理
? 极对数的形成规律
?4.基本概念
? 1.旋转磁场的 方向 由相序决定、改变相序
就可改变三相异步电机的转向,
? 2.旋转磁场的 转 速 与电源频率成正比，与
极对数成反比,
? 3.空间电 角度,空间角度、时间电角度,
? 4.旋转磁场的 幅值,
? 5.转差与 转差率,
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机地运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？时间电角度?
? 极对数？
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机的运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？
? 极对数？
?定子：三相对称绕组
?分别加入三相对称电
源：
tIi mu ?c o s?
)1 2 0c o s ( 0?? tIi mV ?
)2 4 0c o s ( 0?? tIi mW ?
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机地运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？
? 极对数？
?转子速度与磁场速度不相等
?相对切割运动
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机地运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？
? 极对数？
?旋转磁场的旋转
速度
?与频率、极对数
有关
?方向：取决于相
序。
p
fn 1
1
60?
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机地运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？
? 极对数？
?定子 —— 三相
对称绕组 ——
旋转磁场。
?切割转子绕
组 —— 感生电
动势 —— 感生
电流。
?磁场 --转子电
流作用 —— 电
磁转矩
?运行。
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机地运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？
? 极对数？
?转子速度与同步速度之差
?转差率：相对比 nnn ??? 1
%1 00%1 00
1
1
1 n
nn
n
ns ????
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机地运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？时间电角度？
? 极对数？
?空间角度：圆周 ===
?空间电角度,1对磁极极距 ===
?时间电角度,1个周期时间 ===
?2
?2
?2
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机地运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？
? 极对数？
?指旋转磁场形成的多少对磁极，
?每一组三相绕组产生一对磁极
?绕组排列基本规律
?U1-W2-V1-U2-W1-V2- U1-W2-V1-U2-W1-V2
习题（判断）
? 1
? 2
? 3
? 4
? 5
? 6
任选一题：
若答案正确：
选 T
若答案错误：
选 F
祝贺
你的判断正确
你的判断错误
继续努力
? 1 异步电机的转子电流是外部输入的，才
能与磁场的共同作用，产生电磁转矩 。
T F
? 2 无论是异步电动机还是异
步发电机，既有感生电动
势，又有电磁转矩。
T
F
? 3 同步速度是指异步电机在
实际空载时的速度。
T
F
? 4 异步电机的极对数越多，
频率越低，则电机的转速
就越低。
T F
? 5 异步电机的旋转磁场的
方向取决于三相交流电流
的频率与幅值，而与相序
无关。
T F
? 6 三相合成磁势的幅值是
不变的，因为在轴线处磁
力线所包办的全电流是不
变的。
T F
三相异步电机结构
三相异步电机转子结构
旋转磁场的 转向
1.旋转磁场的轴线总是与电
流达到正的最大值的那一
相绕组的轴线重合,
2.三相对称电流相序为 U-V-
W.
3.合成磁场的轴线依次由 U
相轴线转到 V相轴线再到 W
相轴线,
轴线U
轴线V轴线W
旋转磁场的 速度
P=2 P=1 1.旋转磁场的旋转速度称同步转速,n
1表示,
2,n1= 单位转 /分,
3.同步转速与频率成正比,
与极对数成反比,
4.同步转速成“有级”,
P=1 n1=3000
P=2 n1=1500
(f1=50HZ)
P
f160
空间电 角度,空间角度、时间电角度
360度空间
角度。
720度空间
电角度。
360度空间
角度。
360度空间
电角度。
以时间轴为
坐标。
一个周期为
360度。
旋转磁场的 幅
值
结论：合成磁势
的幅值是不变的。
转差与转差率
1.异步,从异步电机的工作原
理可知,相对的切割运动是产
生感生电势及感生电流的关
键,
2.对于电动运行的异步电机
而言,同步速度与转子转速总
存在着差,称转差,
3,
4.转差率,
nnn ??? 1
%100%100
1
1
1 n
nn
n
nS ????
原理
三相异步电机结构原理
?1异步电机主要部件
?2工作原理（重点）
?3旋转磁场（难点）
?4基本概念
?5小结与讨论
?6习题思考
? 复习
1,直流电机工作特点：
1)调速性能优良,
2)效率高,
3)静差小,稳定性好,
2.不足之处,
1)换向问题,
2)直流电源问题,
问题,如
何来解
决这一
问题呢?
?1.三相异步电机结构
机壳
定子绕组
1.定子部分, 定子铁心
接线盒
端盖
轴承
转子绕组
2.转子部分 转子铁心
轴
问题,三相异步电机又是如何工作的呢?
三相异步电机工作原理
?2.异步电机的 工作原理
定子绕组通入三相交流电流 旋转磁场
切割转子绕组转子绕组产生感
应电势
转子中产生感应
电流
转子电流与
磁场作用
产生电磁转矩运转
问题,旋转磁场又是如何产生的呢?
?3.三相电机旋转磁场
? 电动机的 旋转原理
? 旋转磁场 产生的条
件
? 旋转磁场 原理
? 极对数的形成规律
三相电机旋转磁场
? 电动机的旋转原理
? 旋转磁场产生的条
件
? 旋转磁场 原理
? 极对数的形成成规
律
三相电机旋转磁场
? 电动机的 旋转原理
? 旋转磁场产生的条
件
? 旋转磁场 原理
? 极对数的形成规律
?三相对称绕组：
?—— 互差 120度空
间电角度。
?三相对称电源：
?—— 互差 120度时
间电角度。
三相电机旋转磁场
? 电动机的 旋转原理
? 旋转磁场 产生的条
件
? 旋转磁场 原理
? 极对数的形成 规律
? 电动机的 旋转原理
? 旋转磁场 产生的条
件
? 旋转磁场原理
? 极对数的形成规律
? 电动机的 旋转原理
? 旋转磁场 产生的条
件
? 旋转磁场原理
? 极对数的形成规律
? 电动机的 旋转原理
? 旋转磁场 产生的条
件
? 旋转磁场原理
? 极对数的形成规律
三相电机旋转磁场
? 电动机的 旋转原理
? 旋转磁场 产生的条
件
? 旋转磁场 原理
? 极对数的形成规律
?4.基本概念
? 1.旋转磁场的 方向 由相序决定、改变相序
就可改变三相异步电机的转向,
? 2.旋转磁场的 转 速 与电源频率成正比，与
极对数成反比,
? 3.空间电 角度,空间角度、时间电角度,
? 4.旋转磁场的 幅值,
? 5.转差与 转差率,
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机地运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？时间电角度?
? 极对数？
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机的运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？
? 极对数？
?定子：三相对称绕组
?分别加入三相对称电
源：
tIi mu ?c o s?
)1 2 0c o s ( 0?? tIi mV ?
)2 4 0c o s ( 0?? tIi mW ?
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机地运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？
? 极对数？
?转子速度与磁场速度不相等
?相对切割运动
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机地运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？
? 极对数？
?旋转磁场的旋转
速度
?与频率、极对数
有关
?方向：取决于相
序。
p
fn 1
1
60?
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机地运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？
? 极对数？
?定子 —— 三相
对称绕组 ——
旋转磁场。
?切割转子绕
组 —— 感生电
动势 —— 感生
电流。
?磁场 --转子电
流作用 —— 电
磁转矩
?运行。
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机地运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？
? 极对数？
?转子速度与同步速度之差
?转差率：相对比 nnn ??? 1
%1 00%1 00
1
1
1 n
nn
n
ns ????
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机地运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？时间电角度？
? 极对数？
?空间角度：圆周 ===
?空间电角度,1对磁极极距 ===
?时间电角度,1个周期时间 ===
?2
?2
?2
小结与讨论
? 旋转磁场形成的条件？
? 异步？
? 同步速度？速度？
? 异步电机地运行原理？
? 转差？转差率？
? 空间角度？空间电角度？
? 极对数？
?指旋转磁场形成的多少对磁极，
?每一组三相绕组产生一对磁极
?绕组排列基本规律
?U1-W2-V1-U2-W1-V2- U1-W2-V1-U2-W1-V2
习题（判断）
? 1
? 2
? 3
? 4
? 5
? 6
任选一题：
若答案正确：
选 T
若答案错误：
选 F
祝贺
你的判断正确
你的判断错误
继续努力
? 1 异步电机的转子电流是外部输入的，才
能与磁场的共同作用，产生电磁转矩 。
T F
? 2 无论是异步电动机还是异
步发电机，既有感生电动
势，又有电磁转矩。
T
F
? 3 同步速度是指异步电机在
实际空载时的速度。
T
F
? 4 异步电机的极对数越多，
频率越低，则电机的转速
就越低。
T F
? 5 异步电机的旋转磁场的
方向取决于三相交流电流
的频率与幅值，而与相序
无关。
T F
? 6 三相合成磁势的幅值是
不变的，因为在轴线处磁
力线所包办的全电流是不
变的。
T F
三相异步电机结构
三相异步电机转子结构
旋转磁场的 转向
1.旋转磁场的轴线总是与电
流达到正的最大值的那一
相绕组的轴线重合,
2.三相对称电流相序为 U-V-
W.
3.合成磁场的轴线依次由 U
相轴线转到 V相轴线再到 W
相轴线,
轴线U
轴线V轴线W
旋转磁场的 速度
P=2 P=1 1.旋转磁场的旋转速度称同步转速,n
1表示,
2,n1= 单位转 /分,
3.同步转速与频率成正比,
与极对数成反比,
4.同步转速成“有级”,
P=1 n1=3000
P=2 n1=1500
(f1=50HZ)
P
f160
空间电 角度,空间角度、时间电角度
360度空间
角度。
720度空间
电角度。
360度空间
角度。
360度空间
电角度。
以时间轴为
坐标。
一个周期为
360度。
旋转磁场的 幅
值
结论：合成磁势
的幅值是不变的。
转差与转差率
1.异步,从异步电机的工作原
理可知,相对的切割运动是产
生感生电势及感生电流的关
键,
2.对于电动运行的异步电机
而言,同步速度与转子转速总
存在着差,称转差,
3,
4.转差率,
nnn ??? 1
%100%100
1
1
1 n
nn
n
nS ????
