电工学第七版

交流电动机

1

第7章交流电动机

7.1 三相异步电动机的构造

7.2 三相异步电动机的转动原理7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.11 三相异步电动机的电路分析

三相异步电动机的转矩与机械特性三相异步电动机的起动三相异步电动机的调速三相异步电动机的制动

三相异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的选择单相异步电动机

2

第7章交流电动机

学习目标

1.了解三相异步电动机的基本构造和转动原理；2.理解三相异步电动机的转矩与机械特性；

3.掌握三相异步电动机起动、反转的基本方法,了解调速和制动的方法；

4.理解三相异步电动机铭牌数据的意义。5.了解单相异步电动机的结构、工作原理及启动方法。

3

电4

动机的应用

5

7.1 三相异步电动机的构造

一、基本结构

接线盒

定子铁心

定子绕组

转轴

转子

风扇

轴承

轴承盖

端盖

机座

罩壳

6

三相异步电动机的基本结构

7

1、定子：铁心、线圈（绕组）

1）三相对称的定子绕组：

ABCXYZ可以连成星型或三角型与三相电源相连

用于产生旋转磁场2）铁心：硅钢片叠成

定子绕组（三相）定子AZYBCX机座8定子绕组的连接：

三相绕组有六个出线端，首端为：A 、B 、C末端为：X、Y、Z可根据需要连成Y形或形。

AZXCYB

ZXYABCY 形ZACXYBZXYABC形

9

2、转子：铁心、绕组、转轴1）铁心：硅钢片叠成2）绕组：

鼠笼式：

在转子铁心槽内浇注铝或压上铜条，做成鼠笼。线绕式：

在转子铁心槽内放置对称的三相绕组。

YA转轴ZBCX转子10

在旋转磁场作用下，产生感应电动势和电流。三相异步电动机的分类

11

7.2 三相异步电动机的转动原理一、原理演示

磁铁n0

fNnS闭合线圈12

磁极旋转感应电动势（导线在磁场中切割磁力线）

感应电流（闭合导线）磁场力（通电线圈在磁场中受力）

感应电动势（右手定则）

eBlvB —磁感应强度l—导线长v—切割速度电磁力（左手定则）

fBlin0NfneiS13

结论：

1、线圈的转向与磁场的转向一致。2、线圈的转速低于磁场的转速。

n0NfneiS14

二、工作原理

三相定子绕组中通入三相电流旋转磁场转子、磁场存在相对运动

转子切割磁力线转子导条在磁场中受力

在转子中产生感应电流

产生电磁转矩转子转动

转子转动的条件：旋转磁场15

1、旋转磁场的产生iAAZXiCYCBiBAt=0

YNZCBSXiAiIBiCmiAImsintiBImsint120iCImsint12016

iA同理可得其他时刻旋转磁场的方向。

ImiBiCn060AZYBCXt=60

n0n0AZAZYSYBBCXCNXt=120

t=18017

18

19

结论：

1、旋转磁场的转速电流变化一周，磁场顺时针转过一周（360）

2、旋转磁场的转向旋转磁场的转向取决于三相电流的相序。（当电流的相序为A-B-C时，旋转磁场的转向沿绕组的首端A-B-C的方向，与电流相序一致。）任意调换电源线中的两相，旋转磁场与原方向相反。

20

21

、旋转磁场的极对数(p)iAAAYXNZZiCYCCBBSiXB

当每相绕组只有一个线圈，绕组的始端相差120产生的旋转磁场具有一对极，即p=1。

22

3若将定子绕组安排成：每相绕组有两个线圈串联

则：绕组的始端在空间上相差60

iAAXA'Z'X'C'Y'iZCB'CYBiB

Y'AC'Z'

BX'XB'

C

ZA'

Y

23

旋转磁场有两对极电流变化60，旋转磁场顺时针转过30。

Y'AC'NZ'BX'SSXB'CZNA'Yt=0

iAiBiCY'AC'Z'BX'XB'CZA'Yt=60

24

电流变化一周，旋转磁场在空间上顺时针转过180

25

三相异步电动机的极数就是旋转磁场的极数，旋转磁场的极数与绕组的安排有关。

A

ZXC

Y

B

AXZ'A'ZC'X'Y'CB'YBAYNZCBSXY'AC'NZ'BX'SSXB'ZNCA'Yp=12

极对数p=2磁极个数为4

26

极对数磁极个数为思考：如果要产生三对极，即p=3的旋转磁场，如何实现？

每相绕组有三个线圈串联，每相绕组的首端在空间上相差40（120/p）的空间角。

4、旋转磁场的转速p=1

电流在时间上变化一周磁场在空间上变化一周旋转磁场的转速f =电流的频率f（r/s）

旋转磁场的转速：n0=60f（r/min）p=2

电流在时间上变化一周磁场在空间上变化半周旋转磁场的转速：n0=60f/2（r/min）27

旋转磁场的转速通常称为：电动机的同步转速

60fn0(r/min)pf—电源电流的频率p—旋转磁场的极对数

对电动机来讲，f 和p 通常是一定的，此时n0为常数

极对数

每电流周期，磁场转过角度

同步转速(f=50HZ)

p=1p=2p=3

360180120

3000r/min1500r/min1000r/min

28旋转磁场小结：1、在定子绕组中通入三相电流，产生一个旋转磁场。2、旋转磁场的转向与三相电流的相序一致。3、旋转磁场的极数与绕组的安排有关。

4、旋转磁场的转速n0

n60f0p(r/min)29

三、转子转动的原理

1、转动原理转子中感应电动势感应电流电磁力矩转子转动2、转动的方向转子转动的方向与旋转磁场的转向一致。旋转磁场反转时，转子也随之反转。

定子绕组通入三相电流旋转磁场（定转子相对运动）

n0NfneSi30

3、转子转速的大小转子转速n：nn能否等于n0?

不能。

n=n0转子与旋转磁场没有相对运动。

转子导条不切割磁力线。转子中没有感应电动势。没有感应电流。没有电磁转矩。

因此：转子转速n必须满足：n < n0这也是异步电动机名称的由来。

31

思考：假设：4、转差率表示转子转速n与同步转速n0相差的程度。

Sn0nn100%0通常异步电动机在额定负载时的转差率为1%~9%

异步电动机在起动的瞬间：

n=0 S=1此时，转差率S最大。

32

例1. 三相异步电动机的额定转速n=1470 r/min。

解：求：p=？S=？n略小于n0知:

p=2，n0=1500 r/min

S=（1500-1470）/1500=0.02

33

由34

7.3 三相异步电动机的电路分析

电动机与变压器对比

1、相似

电动机的定子变压器的原边电动机的转子变压器的副边磁通通过定子和转子铁心闭合

i12、区别

i2e1e1变压器是静止的，电动机的转子转动。

u1

e2e2变压器主磁路（铁心）不包含空气隙，

电动机的磁路有空气隙（定、转子之间的空隙）。35

电动机的电磁关系

i1e1i2e1e2u1

u1i1

e1e2



1



ei22e2

1

一、定子电路定子每相电路的电压方程：

u1=R1i1-e1-e1忽略R1和e1

U1E1=4.44 k1 f1N1

e236

1E1=4.44 k1 f1N1

f1 ——外加电源的频率

n60f10(r/min)Np1——每相定子绕组的匝数

——通过等于旋转磁场的每极磁通。

每相绕组磁通的最大值，在数值上

k1——考虑电动机定子绕组按一定规律沿定子

铁心内圆周分布而引起的绕组系数。

k1<1，但接近于1，可以忽略。

U1E1=4.44 f1N1

U14.44f1N137

U二、转子电路1、转子频率f2

旋转磁场与转子间的相对转速为（n0-n）

fp(n0n)n0n260npn0Sf1060n=0时：S=1，f2=f1 → MAX2、转子电动势E2

E2=4.44 k2 f2N2

k2 ——转子绕组的绕组系数。

n=0时：S=1

E20= 4.44 k2 f1N2→ MAXE2 =SE20

38

3、转子感抗X2

X2=2f2L2

n=0时：S=1

X20= 2f1L2→ MAXX2 =SX20

4、转子电流I2

I22ER2X2SE2022R2(SX20)22R2 —转子每相绕组的电阻

39

5、转子电路的功率因数cos2

转子电路，漏磁通引起感抗X2

cos2R2RX2222R2R(SX20)222由上述可知，转子电路的各个物理量均与转差率有关，即与转子转速有关。I2和cos2与S的关系:nSI2、cos2nSI2、cos2

n

0I2cos210

S40

n0

7.4 三相异步电动机的转矩与机械特性一、电磁转矩T

电磁转矩T由转子导体中的电流I2（电流的有功分量I2cos2）和旋转磁场每极磁通相互作用而产生。

T=KTI2cos2

KT ——与电动机结构有关的常数。cos2 ——转子电路功率因数。

41

T=KTI2cos2

代入参数：

U14.44fISE20221N1R(SX2220)E204.44f1N2cosR22R2(SX2220)转矩表达式：

2TKSR2U1R2SX22(20)42

SR2UTK22R2(SX20)21K ——常数

U1——定子绕组的相电压

1. TU1

2 

电源电压变化时，对转矩的影响很大。

2. T 受转子电阻的影响(非线性）。3. 电动机正常工作时：

∵ R2、X20为常数，U1和f1一定（电源电压为额定值）∴T只随转差率S（转子转速n）变化。

T= f (S)—固有转矩特性n= f (T)—机械特性

43

二、机械特性1、电动机等速运行的条件：

T = TC

电磁转矩= 阻力转矩

nn0nTC=T2+ T0 T2

T2

TT2 ：电动机轴上的机械负载转矩

T0 ：电动机的空载损耗转矩（主要是机械损耗转矩忽略T0，TC T2电动机等速运行的条件：

T = T2

44

电动机的运行状态：

T = T2 匀速运行

n0nT < T2 减速运行T > T2 加速运行

T2、三个重要转矩：

（1）额定转矩TN

负载转矩

P2P2P2T29550(Nm)2n60nP2 ——输出的机械功率（kW)

45

P2T29550(Nm)nnn0nN额定负载时:电动机的转矩TN

TTP2NN29550n(Nm)N（2）最大转矩Tm

由dTR2dS

=0Sm=X202TU1mk2X(Nm)20TN

TTm

Sm—最大转矩时的转差率

46

U12Tm= k 2X20TmU1，与R2无关

2

R2Sm=X20SmR2,

R2SmnmnT2一定n' < nU1U1Tm

nnn'U1' < U1U1'nn'R2' > R2T2一定n' < nR2R2'T2TT2

Tm

TU1' < U1Tm' < Tm结论：在同一负载转矩的作用下，U1越小，n越小。R2' > R2n'< n结论：在同一负载转矩T的247

作用下，R2越大，n越小。

思考：降低电压U1，使Tm减小，如果Tm出现什么现象？n当Tm转速n迅速下降至0电机停转转子导条以n0速度切割磁力线电流迅速升高电机过热、烧毁

TmT2

T

闷车（堵转）

过载系数m：

在短时间内，电动机的负载转矩可以超过额定转矩运行，这种短时允许过载的能力用过载系数表示。Tm

m=

TN通常为1.8~2.2

48

（3）起动转矩Tst

n=0

21电动机在起动瞬间的转矩

nR2UTstk2(Nm)2R2X20U1TstR2Tst

Tst与R2和U1有关起动系数：

TstT表示异步电动机的起动能力。

Tstst=通常为1.0~2.2TN

电动机的起动转矩必须大于负载转矩才能起动。

49

nn0nN分析机械特性曲线的三个转矩：

TNTstTm

T额定转矩TN：在额定负载下的电磁转矩

U1 n(n最大转矩Tm：Tm= mTN起动转矩Tst:

Uk(Nm)2X2021T=TN

U1Tm, R2SmTm不变

R2U12Tst= stTNkR2X2(Nm)220U1Tst, R2Tst

50

3. 电动机运行的两个区域

（1）稳定运行区（a、b段）

假设：电动机稳定运行在e点。

nae'en'e\"nn\"b若负载变化使T2减小T2'T=T2

T不能突变T>T2'电机加速

转速沿机械特性曲线上升上升到e'点T=T2'电机达到新的稳定状态，转速为n'—n' >n若负载变化使T2增加T2\">T2

T2'T2T2\"TT不能突变T转速沿机械特性曲线下降下降到e\"点T=T2\"电机达到新的稳定状态，转速为n\"—n\"51

（2）不稳定运行区（b、c段）若负载变化使T2减小T2'T2'电机加速

转速沿机械特性曲线上升上升到e'点T=T2'电机进入稳定区运行。若负载变化使T2增加T2\">T2

ne'ecT2'T2T2\"bTT不能突变T电动机只能在稳定区运行，不能稳定运行在不稳定区。电动机的稳定运行区比较平坦，转速变化不大。

思考：n0=1500r/min的电动机能否稳定运行在750r/min?

不能！电机在750r/min进入不稳定区。

52

(3)机械特性的硬、软特性硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。

软特性：负载增加转速下降较快，但起动转矩大，起动特性好。

n

硬特性（R2小）软特性（R2大）0T不同场合应选用不同的电机。如金属切削，选硬特性电机；重载起动则选软特性电机。

53

7.5 三相异步电动机的起动

一、起动性能1、起动电流大

——Ist=(5~7)I1N

电机起动电流过大，会影响线路上其他负载的工作。

现象一、电机起动时，同一电网上的照明设备瞬时

暗下来，一会儿恢复。

原因：

电机起动Ist ilur uR灯暗

起动后nI1 ilur uR灯恢复

ilM~54

uR现象二、电网上如果运行其他的电机，会使它们的

转速下降，电流增大，甚至发生闷车。原因：

电机起动Ist U1

nI1 

U1n转速下降如果U1过小Tm发生闷车。

闷车T2T2、起动转矩不大

U1

（Tst过小，不能满载起动）Tst=(1.0~2.2)TN

因此：电机起动的主要缺点是：起动电流大。必须采用适当的起动方法减小起动电流。55

二、起动方法1. 直接起动

不采取起动措施，直接接在三相电源上。适用于小容量的电动机。

通常，二三十千瓦以下的异步电动机都采用直接起动。2. 降压起动

Y —换接起动

自耦变压器降压起动

绕线式电机转子串电阻起动

56

(1) 降压起动的目的：降低起动电流。

U1 E2 I2 I1 

(2) 降压起动的方法：

起动时降低加在定子绕组上的电压，当电动机的转速接近额定转速时，再全电压运行。(3) 降压起动的缺陷：

因为起动转矩正比于起动电压（TstU12），因此降压起动降低了起动转矩。(4) 降压起动的条件：

起动转矩大于负载转矩（Tst>T2）

降压起动适用于允许轻载或空载的情况。

57不允许轻载的情况下，如起重机，不能用降压起动。

Y —换接起动

正常运行时是形接法，起动时采用Y形接法。

适用于可以改变绕组接法的电动机，定子绕组有六条引出线。Q绕组2扳到“起动”位置，Y形连接。当电动机的转速接近额定转速时，Q位置，绕组2扳到“运行”形连接。

ABCQ1运行

ABCQ2

XYZ起动

58

起动时：

运行时：

电流关系

IlYIUP1UlPY|Z|3|Z|Il3IP3UPUl|Z|3|Z|IlY1I1l3IlY3Il采用Y —换接起动时：

起动电流只有直接起动的1/3。

59

转矩关系：

TstU12

而U1YUPU13UPTYst13Tst适用于允许空载或轻载的电动机。

结论：

采用Y —换接起动:

IlY13IlTYst13Tst60

因此：练习：TN=100N.m、st=1.2的电动机，轻载到什么

程度才能用Y —换接起动?解：Tst= st TN=120N.m

TYst13Tst40N.mTN'= TYst=40%TN=40N.m

因此：轻载到40%TN时，才能用Y —61

换接起动。

自耦变压器降压起动起动时，定子绕组接变压器的副边，当n接近nN时，再接入三相电源。

U1N1N2U

2

U1N1KU2N21IIst2stK12TstTstK适用于大容量，且正常运行时是Y形的电动机。

62

绕线式电机转子串电阻起动

定子I202stER2X220线绕式转子RRRRI2I1

63

起动时，转子回路串入三相电阻

起动后，随着转速上升，将起动电阻逐段切除。

nnR

R当n=nN时：R=0

2R20TTN

结论：

（1）适用于绕线式电动机的起动。

（2）选择合适的起动电阻R，既能减小起动电流，

又可以增大起动转矩。

7.6 三相异步电动机的调速

调速：负载不变时，人为的改变电动机的转速。

n(1S)n60f10(1S)p改变p，f1，S都可以改变电动机的转速。改变p，f1调速。改变S调速。

65

鼠笼式异步电动机：绕线式异步电动机：1、变频调速

改变异步电动机供电电源的频率。方法：

交流电

整流器直流电逆变器

f,U连续可调的交流电。无级调速：

转速n可以连续平滑的调节。

变频调速是无级调速。变频调速的方式：

恒转矩调速恒功率调速

66

恒转矩调速在f1U1方法：保持近似不变，即两者同比例的同时调节。f1根据：U14.44f1N1和TKTI2cos2、T不变

因此：在调速过程中，转矩T近似不变。恒功率调速在f1>f1N 时（高于额定转速）调速。方法：保持U1U1N近似不变。

f1TPTn功率近似不变。

9550n

67

2、变极调速

通过改变绕组的接法，改变极对数p调速。

——有级调速

p的变化不连续，电动机的转速不能连续、平滑的调节。

——多速电动机。

3、变转差率调速

通过改变转子回路的电阻实现。T2不变、R2Sn改变转差率调速也是无级调速，一般适用于绕线式异步电动机。

T2

nR2' > R2R2R2'T687.7 三相异步电动机的制动

制动：断开电动机的电源时，克服转子的惯性作用,

迅速而准确的停止转动

制动措施：采用适当的方法使电动机的转矩与转子转动方向相反，这时的转矩称为制动转矩。

制动方法：反接制动：停车时，将电动机接电源的任意两相反接，

产生制动转矩；能耗制动：停车时，断开交流电源，接至直流电源上，

产生制动转矩；发电反馈制动：令电机转子的转速超过旋转磁场的同步转速，

产生制动转矩。69

一、能耗制动运行

Q1

n0=0

+_

R制动

Fn转子

M3~

制动过程：

断电后，在定子绕组中通入直流电流（Q1扳到“制动”）产生一个固定的磁场转子电流与固定磁场作用产生的转矩与转子转动方向相反起到制动作用。制动特点：能耗小，制动平稳，但需要直流电源。70

二、反接制动制动原理：

旋转磁场的方向取决于电源的相序，在制动中改变电源的相序，产生反向的旋转磁场，起到制动的作用。制动过程：

制动时，将接电源的三根导线中的任意两根对调。

产生反向的旋转磁场（转子由于惯性保持原转向）。产生反向的转矩（制动转矩）起到制动作用。nn0时，应立即切断电源（否则电机反转）。制动特点：

转子与旋转磁场的相对转速（n+n0）很大，I很大。制动时，必须在定子电路（鼠笼式）或转子电路（绕

71线式）中接入电阻。

三、发电反馈制动n0

n0

FFFnFnn0>nn0发电机运行

当n的转矩是制动转矩。

0三相异步电动机的铭牌数据

73

7.8 1、型号：

三相异步Y 132 M —4磁极数（个数）电动机机座中心高机座长度代号：

（mm）S —短机座

M —中机座

L —长机座

2、额定电压：

额定运行时，定子绕组上应加的线电压。

一般规定电动机的电压不应高于或低于额定值的5%。

3、额定电流：

额定运行时，定子绕组的线电流。

74

4、功率和效率：

额定功率P2N：电动机在额定运行状态下，其转子轴

上输出的机械功率。

额定运行状态：定子加额定电压，转子带额定负载。效率：

P2N输出的机械功率N100%P1N输入的电功率输入功率P1N：

P1N3UNINcos75

5、功率因数：cos

电机的功率因数指定子的功率因数。

电机的功率因数是变量，不同的工作状态cos不同。6、转速：nN

电源电压=UN、频率=fN、电机的输出功率=P2N时，电动机每分钟的转数。7、接法：

定子三相绕组的接法。

例：铭牌数据：380/220、Y/指：Ul=380v时，采用Y形连接

Ul=220v时，采用形连接

76

例2：有一Y225M-4型异步电动机，铭牌数据如下表所示：

功率转速电压效率功率因数0.88

Ist/INTst/TNTm/TN接法7.0

1.9

2.2



45kw1480380v92.3%

求：1）额定电流；

2）额定转差率；

3）额定转矩、最大转矩、起动转矩；

4）若负载转矩为510.2N.m，试问在U=UN和U=0.9UN时

电动机能否起动？

5）采用Y-换接起动时，求起动电流和起动转矩。

又当负载为额定转矩的80%和50%时，电动机能否起动？

P2N4548.75kw解：1）P1N3UNINcos而P1NN0.923P1N48.75IN84.2A3UNcos33800.8877

功率转速电压效率

功率因数Ist/INTst/TNTm/TN接法

45kw1480380v92.3%0.887.01.92.2

2）p2n60f0p1500r/minSn0n15001480n0.013015003）TP2NN9550n955045290.4NmN1480TmmTN2.2290.4638.9NmTststTN1.9290.4551.8Nm784）若负载转矩为510.2N.m，试问在U=UN和U=0.9UN时

电动机能否起动？4）当U=UN时：

Tst551.8NmT2510.2Nm电机能够起动。当U=0.9UN 时：

TstU12 TstT(U2U)Tst0.92TststNT0.92st551.8447NmTstT2电机不能起动。79求：解：求：5）采用Y-换接起动时，求起动电流和起动转矩。

又当负载为额定转矩的80%和50%时，电动机能否起动？解：5）Ist7IN784.25.4AIstY13I1st35.4196.5ATstY113Tst3551.8183.9Nm在80%的额定转矩时：

T280%TN0.8290.4232.3NmTstYT2电机不能起动。

在50%的额定转矩时：

T250%TN0.5290.4145.2NmTstYT2电机能够起动。

80电动机使用应注意的问题：1、定子每相电压不允许超过额定值。

U14.44f1N1U1I1

2、定子每相电压不能过低。U1< U1Nn< nNS> SNI2I1>I1N

U1U1NnU1< U1N长时间工作导致电机过热

当U1降低过大，使TmT281

T3、不能长时间过载运行。

长时间的过载导致电机过热，降低寿命。4、转子不能卡住不动。

即：不能长时间处于起动状态。

n=0时，S=1I1=(5~7)I1N

5、电动机不能频繁的起动、停车。

82

思考与练习：

1、三相异步电动机带额定负载运行时，如果电

源电压降低，电动机转矩、电流及转速有无变化？如何变化？有何问题？

nU'< U11解：

T2不变U1减小



T不变n减小I1增大

T2U'1U1T长时间运行会导致电机过热。

83

2、异步电动机稳定运行时，当负载转矩增加，为什么定子电流和输入功率会自动增加？

T2T=T2nI2I1P1

nT2T'2

T

3、电动机的转子因故障已取出修理，若定子绕组上加额定电压，将会发生什么情况？取出转子，空气隙增大磁路的磁阻Rm增大

IN由：不变、RmI 

Rm电机过热，而容易损坏。

84

7.9 三相异步电动机的选择

7.9.1 功率的选择

功率选得过大不经济，功率选得过小电动机容易因过载而损坏。

1.对于连续运行的电动机，所选功率应等于或略大于生产机械的功率。2. 对于短时工作的电动机，允许在运行中有短暂的过载，故所选功率可等于或略小于生产机械的功率。85

7.9.2 种类和型式的选择

1. 种类的选择

一般应用场合应尽可能选用笼型电动机。只有在需要调速、不能采用笼型电动机的场合才选用绕线型电动机。2. 结构型式的选择

根据工作环境的条件选择不同的结构型式，如开启式、防护式、封闭式电动机。

7.9.3 电压和转速的选择

根据电动机的类型、功率以及使用地点的电源电压来决定。

Y系列笼型电动机的额定电压只有380V一个等级。大功率电动机才采用3000V和6000V。86

7.11 单相异步电动机

结构特征：定子绕组单相（其中通单相交流电）；

磁场特征：

工作特征：定子中通入单相交流电后，形成脉动磁场。其磁感应强度按正弦分布，且随时间按正弦变化。

起动转矩为0

转子借助其它力量转动后，外力去除后仍按原方向继续转动。

87

转子大多为鼠笼式。

为什么没有起动转矩？

在单相异步电动机中，定子绕组是单相的，通入单相交流电流。

在电流正半周期，磁场方向不变，大小随电流变化。在电流负半周期，磁场在空间上变化180°。

NSN电流负半周期

S电流正半周期

这种磁场的轴线在空间上的固定位置不变，大小随时间作正弦交变的磁场，叫脉动磁场。

88

单相异步电动机没有旋转磁场（脉动磁场）

转子导条不切割磁力线转子不受磁场力没有电磁转矩没有起动转矩

因此：单相异步电动机不能自行起动。

没有起动转矩的根本原因是：

在单相异步电动机里没有旋转磁场。

在没有起动转矩的情况下，转子是怎样转动？如果有外力强迫转子转动

转子与脉动磁场间有相对运动

转子导条切割磁力线产生磁场力产生电磁转矩

转子能够转动

此时，若撤去外力，转子已经有电磁转矩的驱动，仍会按原方向运行。

产生电磁转矩的方法：（1）电容分相法

（2）罩极法

90

电容分相法

~UCAMBX1~Y定子绕组上有两个绕组AX和BY，两个绕组在

空间上相差90º。

AX——工作绕组

BY——起动绕组

91

工作原理：

AX绕组呈感性：

IAX~UAXM1~滞后UI一个相位角AXBY绕组串联大电容，呈容性：CBY超前UI一个相位角BY和I相位相差90°I选用适当的电容，使：AXBY这种方法称为：分相电容器的作用：

IBY

使单相交流电成两个相位相差90°的交流电。

92

iAXiBYt

AABBYYXXt=0t=45

在两相绕组中通入相位相差90的电流，产生旋转磁场，使转子转动起来。

ABYXt=90

93

IAX~UAXM1~BYCIBY电容分相式单相异步电动机起动后，起动绕组

BY可以留在电路中，也可以在转速上升到一定数值后切除它，只留下工作绕组，这时电动机仍能继续工作。

94

单相异步电动机的应用:

单相异步电动机的功率小，主要制成小型电机。它的应用非常广泛，如家用电器（洗衣机、电冰箱、电风扇）、电动工具（如手电钻）、医用器械、自动化仪表等。

三相异步电动机的单相运行

三相异步电动机在运行过程中，若其中一相和

电源断开，则变成单相运行。此时和单相电机一样，电机仍会按原来方向运转。但若负载不变，三相供电变为单相供电，电流将变大，导致电机过热。使用中要特别注意这种现象；三相异步电动机若在启动前有一相断电，和单相电机一样将不能启动。此时只能听到嗡嗡声，长时间启动不了，也会过热，必须赶快排除故障。

95

习题：（写在作业本上的）P238

7.3.1，7.3.2，7.4.1，7.4.4，7.4.5，7.5.1，7.5.2

练习与思考P207，P210，P214，P220, P228

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第7章小结提纲

一、电动机的结构和工作原理

1、结构：各部分作用2、转动原理：

1）旋转磁场：产生，转速，转向

2）转子旋转原理：转向，转速，转差率

二、电动机的转矩与机械特性

1、三个重要转矩：TN，Tmax，Tst：意义，计算；

2、额定状态下，转速的自动调整分析。

三、电动机的使用

1、铭牌数据：意义，计算

2、启动：直接启动，降压启动：原理，计算

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END98