第7章 交流電動機

1、三相異步電動機的結構及轉動原理三相異步電動機的結構及轉動原理三相異步電動機的電磁轉矩和機械特性三相異步電動機的電磁轉矩和機械特性8.3 三相異步電動機的運行與控制三相異步電動機的運行與控制8.4 三相異步電動機的選擇與使用三相異步電動機的選擇與使用8.5 單相異步電動機單相異步電動機8.6 直流電動機直流電動機1、電動機的分類：、電動機的分類：電機按能量轉換分電機按能量轉換分: 發(fā)電機和電動機（馬達）發(fā)電機和電動機（馬達）直流電機直流電機交流電機交流電機電動機電動機異步機異步機同步機同步機三相三相單相單相電動機概述電動機概述電動機的作用是將電能轉換為機械能?，F(xiàn)代各種電動機的作用是將電能轉換為機

2、械能?，F(xiàn)代各種生產機械都廣泛應用電動機來驅動。生產機械都廣泛應用電動機來驅動。他勵他勵并勵并勵串勵串勵復勵復勵常用于功率不大的電動工具和某些家用電器中。 用在需要均勻調速的生產機械上，如龍門刨床、軋鋼機及某些重型機床的主傳動機構，以及某些電力牽引和起重設備中。 直流電機直流電機交流電機交流電機電動機電動機異步機異步機同步機同步機三相三相單相單相廣泛用來驅動各種金屬切削機床、起重機、鍛壓機、傳送帶、鑄造機械、功率不大的通風機、水泵等。 主要應用于功率較大、不需調速、長期工作的各種生產機械，如壓縮機、水泵、通風機等。 2、電機的應用：、電機的應用：（1）電能的生產、傳輸和分配中的主要設備電能的生產

3、、傳輸和分配中的主要設備一簡單供電系統(tǒng)圖一簡單供電系統(tǒng)圖電廠電廠1升壓升壓Tr降壓降壓Tr用戶用戶電廠電廠2升壓升壓Tr降壓降壓Tr用戶用戶（2 2）各種生產機械和裝備的動力設備各種生產機械和裝備的動力設備磁懸浮列車磁懸浮列車大型車床大型車床（3 3）自動控制系統(tǒng)中的重要元件自動控制系統(tǒng)中的重要元件機器人機器人3、發(fā)展方向、發(fā)展方向同步發(fā)電機定子同步發(fā)電機定子各種微電機各種微電機-大型和超小型大型和超小型結構結構VVWUUW1、定子、定子（1）鐵心（磁路）：）鐵心（磁路）：0.5mm相互絕緣的硅鋼片相互絕緣的硅鋼片壓疊而成。產生旋轉磁場。壓疊而成。產生旋轉磁場。（2）繞組（電路）：）繞組（電路

4、）：U1 V1 W1W2 U2 V2U1 V1 W1W2 U2 V2U1 V1 W1U2 V2 W2U1 V1 W1(a ) 星 型 連 接 (b ) 三 角 形 連 接U2 V2 W2U1 V1 W1W2 U2 V2U1 V1 W1W2 U2 V2U1 V1 W1U2 V2 W2U1 V1 W1(a ) 星 型 連 接 (b ) 三 角 形 連 接U2 V2 W22、轉子、轉子：轉軸、鐵心、繞組轉軸、鐵心、繞組（1）鐵心（磁路）鐵心（磁路） ：（2）繞組）繞組 ：鼠籠式和繞線式兩種結構。鼠籠式和繞線式兩種結構。鼠籠式轉子繞組鼠籠式轉子繞組鐵芯槽內放銅條，端部用短路環(huán)形鐵芯槽內放銅條，端部用短

5、路環(huán)形成一體。成一體。有銅條和鑄鋁兩種形式。有銅條和鑄鋁兩種形式。繞線式轉子繞組繞線式轉子繞組與定子繞組基本相同，與定子繞組基本相同，3個繞組的末端連接在一起構個繞組的末端連接在一起構成星形連接，成星形連接，3個始端連接在個始端連接在3個銅集電環(huán)上，起動個銅集電環(huán)上，起動變阻器和調速變阻器通過電刷與集電環(huán)和轉子繞組變阻器和調速變阻器通過電刷與集電環(huán)和轉子繞組相連接。相連接。)120sin(2)120sin(2sin2CBAtIitIitIippp為分析方便，設三相定子繞組中每相繞組只有一個線為分析方便，設三相定子繞組中每相繞組只有一個線圈，并接成星形。圈，并接成星形。把三相定子繞組接成星形接到

6、對稱把三相定子繞組接成星形接到對稱三相電源，定子繞組中便有對稱三相電流流過。三相電源，定子繞組中便有對稱三相電流流過。 A iA iB iC X C Z B Y 設每相繞組中電流的正設每相繞組中電流的正方向是從首端流向末端。方向是從首端流向末端。電流通過各個首端或末電流通過各個首端或末端時，流入用端時，流入用 表示，表示，流出用流出用表示。表示。 ( a ) t = 0 ( b ) t = 1 2 0 ( c ) t = 2 4 0 A A A X X X B B B Y Y Y C C C Z Z Z tiiAiBiCO120 240 360 A iA iB iC X C Z B Y 在通電

7、螺旋體中在通電螺旋體中磁場方向磁場方向和和電流方向電流方向。右手螺旋定則：右手螺旋定則：(1)(1)一般用在通電螺線管比較方便，彎曲四指指向電一般用在通電螺線管比較方便，彎曲四指指向電流方向，大拇指給出磁場方向。流方向，大拇指給出磁場方向。(2)(2)導線兩側的磁場，大拇指指向電流方向，彎曲四導線兩側的磁場，大拇指指向電流方向，彎曲四指給出磁場方向指給出磁場方向 AXYCBZ 0tNS1、產生原理、產生原理tiiAiBiCO120 240 360(a) t = 0 (b) t = 120 (c) t = 240AAAXXXBBBYYYCCCZZZ可見，當定子繞組中通入三相電流后，它們共同產生可

8、見，當定子繞組中通入三相電流后，它們共同產生的合成磁場是隨著電流的交變而在空間不斷地順時的合成磁場是隨著電流的交變而在空間不斷地順時針旋轉著，這就是針旋轉著，這就是旋轉磁場旋轉磁場。旋轉磁場的轉速稱為旋轉磁場的轉速稱為同步轉速同步轉速n0。（1）與頻率有關）與頻率有關由圖可以看出在一對極的情況下，當電流交變一周期由圖可以看出在一對極的情況下，當電流交變一周期時，磁場恰好在空間旋轉了一周。時，磁場恰好在空間旋轉了一周。設電源頻率設電源頻率f1=50HZ，則合成磁場的同步轉速為則合成磁場的同步轉速為在工程上，轉速的單位習慣采用在工程上，轉速的單位習慣采用r/min，這時同步這時同步轉速為轉速為:

9、: 50r/s 10 fnr/min 6010fn 2、旋轉磁場的轉速、旋轉磁場的轉速（2）和旋轉磁場的磁極對數有關）和旋轉磁場的磁極對數有關上面討論的旋轉磁場具有一對磁極，即上面討論的旋轉磁場具有一對磁極，即p=1時，若電時，若電動機的旋轉磁場不止一對磁極時，同步轉速將按比動機的旋轉磁場不止一對磁極時，同步轉速將按比例減小。例減小。ABCABCXYZ(a)ACBXYZciBiAi（b）電網的頻率為電網的頻率為50HZ，當磁極對數改變時，同步轉速當磁極對數改變時，同步轉速n0隨其變化。隨其變化。 磁極對數磁極對數p123456同步轉速同步轉速n03000 1500 1000 750600500

10、r/min 6010pfn 所以，旋轉磁場的轉速所以，旋轉磁場的轉速n0決定于電源頻率決定于電源頻率f1和磁和磁場的磁極對數場的磁極對數p，因此因此 當通入定子繞組的三相電流的相序為當通入定子繞組的三相電流的相序為A-B-C時，旋時，旋轉磁場的轉向與這個順序是一致的，可見磁場的轉磁場的轉向與這個順序是一致的，可見磁場的轉向與定子繞組中的轉向與定子繞組中的電流相序電流相序有關。有關。三相異步電動機反轉：將與電源相接的任意兩相互三相異步電動機反轉：將與電源相接的任意兩相互換換(改變相序改變相序)3、旋轉磁場的轉動方向、旋轉磁場的轉動方向當導體在磁場中切割磁力線的運動時，感應電流的方當導體在磁場中切

11、割磁力線的運動時，感應電流的方向用右手定則判定。向用右手定則判定。右手定則：右手定則：伸出右手，使大拇指跟其余四個手指垂直，伸出右手，使大拇指跟其余四個手指垂直，磁感線垂直穿過掌心，大拇指指向導體的運動方向，磁感線垂直穿過掌心，大拇指指向導體的運動方向，四指指向為感應電流的方向四指指向為感應電流的方向 通電導體所受力的方向跟磁場方向、電流方向之間的通電導體所受力的方向跟磁場方向、電流方向之間的關系。關系。左手定則左手定則:伸開左手伸開左手,使大拇指跟其余四指垂直使大拇指跟其余四指垂直,并且都并且都跟手掌在一個平面內跟手掌在一個平面內,把手放入磁場中把手放入磁場中,讓磁力線垂讓磁力線垂直穿過手心

12、直穿過手心,并使伸開的四指指向電流方向并使伸開的四指指向電流方向,那么拇那么拇指方向就是通電導線在磁場中的受力方向指方向就是通電導線在磁場中的受力方向旋轉磁場的磁力線切割轉子導條，導條中就旋轉磁場的磁力線切割轉子導條，導條中就感應出電感應出電動勢動勢。在電動勢的作用下，閉合的導條中就有電流。在電動勢的作用下，閉合的導條中就有電流（右手定則判定）。（右手定則判定）。 no NS1、轉子轉動的原因、轉子轉動的原因nFF該電流與旋轉磁場相互作用，該電流與旋轉磁場相互作用，使轉子導條受到電磁力使轉子導條受到電磁力F作用作用（F的方向用左手定則判定）。的方向用左手定則判定）。電磁力在轉軸上形成電磁轉電磁

13、力在轉軸上形成電磁轉矩，轉子就轉動起來。矩，轉子就轉動起來。2、轉子的轉向和轉速轉子的轉向和轉速 轉子的轉向與轉子的轉向與旋轉磁場旋轉磁場的方向一致。而旋轉磁場的方的方向一致。而旋轉磁場的方向和電流的相序有關，因此改變電動機轉子的轉動方向和電流的相序有關，因此改變電動機轉子的轉動方向可以通過改變三相繞組中的向可以通過改變三相繞組中的電流相序電流相序來實現(xiàn)。來實現(xiàn)。 電動機在正常運轉時，其電動機在正常運轉時，其轉速轉速n總是稍低于同步轉速總是稍低于同步轉速n0，因而稱為異步電動機。又因為產生電磁轉矩的電，因而稱為異步電動機。又因為產生電磁轉矩的電流是電磁感應所產生的，所以也稱為感應電動機。流是電

14、磁感應所產生的，所以也稱為感應電動機。%10000nnns電動機起動瞬間，電動機起動瞬間，n=0，s=1，轉差率最大。，轉差率最大。異步電動機正常工作時，異步電動機正常工作時，0nn0 , 0sTL時，電動時，電動機才能夠起動起來，因此通常用起動轉矩機才能夠起動起來，因此通常用起動轉矩Tst和額定和額定轉矩轉矩TN的比值來說明電動機的直接起動能力。的比值來說明電動機的直接起動能力。 NTTstst一般為一般為12.0 a O T n n0 Tmax Tst TN nN b c N M 例：某三相異步電動機，例：某三相異步電動機，PN=45kW，nN=2970r/min，=2.2， st=2.0

15、。若。若TL=200Nm。問能否帶此負載。問能否帶此負載（1）長期運行（）長期運行（2）短期運行（）短期運行（3）直接起動）直接起動NNNNN9550PnPT解：（解：（1）m145N2970459550TNTL,可以帶負載短時運行可以帶負載短時運行（3）m290NTNststTTstTL,可以帶負載直接起動?？梢詭ж撦d直接起動。在電源電壓在電源電壓U1和轉子電阻和轉子電阻R2一定的情況下，轉速與一定的情況下，轉速與轉矩的關系轉矩的關系n=f(T)或轉矩與轉差率的關系，稱為電或轉矩與轉差率的關系，稱為電動機的機械特性（動機的機械特性（mechanical characteristic）。）。

16、a O T n n0 Tmax Tst TN nN b c TN Tst Tmax T s sm 1 O (a) T=f(s)曲線 (b) n=f(T)曲線 研究機械特性是為了分析電動機的運行情況，在機研究機械特性是為了分析電動機的運行情況，在機械特性曲線上，可分為兩個區(qū)：械特性曲線上，可分為兩個區(qū)：TL TL T n TT=TLTL TL T n T n 停車停車TL TL n0n0 三相異步電動機 型 號 Y110 L4 功 率 2.2kW 頻 率 50Hz 電 壓 380V 電 流 15.4A 接 法 轉 速 1420r/min 絕緣等級 B 工作方式 連續(xù) 功率因數 0.82 重量 3

17、4kg 標準編號 出廠日期 電機廠 1 1、型號、型號 三相異步電動機 型 號 Y110 L4 功 率 2.2kW 頻 率 50Hz 電 壓 380V 電 流 15.4A 接 法 轉 速 1420r/min 絕緣等級 B 工作方式 連續(xù) 功率因數 0.82 重量 34kg 標準編號 出廠日期 電機廠 （1）Y：三相異步電動機三相異步電動機 （2）110：機座中心高度，單位為：機座中心高度，單位為mm。（3）L：機座長度代號。其中機座長度代號。其中L表示長機座，表示長機座，M為中為中機座，機座，S為短機座。為短機座。（4）4：磁極數，磁極數為：磁極數，磁極數為4，即，即p=2。產品名稱產品名稱新

18、代號新代號老代號老代號異步電動機異步電動機YJ、JO繞線式異步電動機繞線式異步電動機YRJR、JRO防爆型異步電動機防爆型異步電動機YBJB、JBO高起動轉矩異步電動機高起動轉矩異步電動機YQJQ、JQO起重冶金用鼠籠式異步電動起重冶金用鼠籠式異步電動機機YZJZ、JZO起重冶金用繞線式異步電動起重冶金用繞線式異步電動機機YZRJZR、JZOR電動機在銘牌規(guī)定條件下正常工作時轉軸上輸出的機電動機在銘牌規(guī)定條件下正常工作時轉軸上輸出的機械功率（械功率（P2），稱為額定功率或容量。），稱為額定功率或容量。不等于從電源吸收的功率不等于從電源吸收的功率P1 ，兩者關系為，兩者關系為cos31NNIUP

19、 其中其中12PP2、功率、功率電動機在額定狀態(tài)下運行時的線電壓。電動機在額定狀態(tài)下運行時的線電壓。有的電動機標有兩個電壓，如有的電動機標有兩個電壓，如380/220 Y/ ：線電壓：線電壓為為380V時采用時采用Y接法；當線電壓為接法；當線電壓為220V時采用時采用 接法。接法。說明：一般規(guī)定電動機的運行電壓不能高于或低于額說明：一般規(guī)定電動機的運行電壓不能高于或低于額定值的定值的 5 。3、電壓、電壓NfU11144.4電壓波動對電動機的影響電壓波動對電動機的影響1U1I11IUsnnns02E202sEE 2I1I1Un小1U大1UTnI4、電流、電流電動機在額定狀態(tài)下運行時定子繞組中的

20、線電流。電動機在額定狀態(tài)下運行時定子繞組中的線電流。有的電動機標有兩個電流，表示采用有的電動機標有兩個電流，表示采用和和Y形不同連形不同連接時，電源的線電流。接時，電源的線電流。5、頻率、頻率電動機所接交流電源的頻率。電動機所接交流電源的頻率。6、轉速、轉速指額定狀態(tài)運行時的轉速。指額定狀態(tài)運行時的轉速。最常用的是四磁極的（最常用的是四磁極的（n0=1500r/min）。）。7、絕緣等級、絕緣等級絕緣等級是按電動機繞組所用的絕緣材料在使用時容絕緣等級是按電動機繞組所用的絕緣材料在使用時容許的極限溫度來分級的。所謂極限溫度，是指電動許的極限溫度來分級的。所謂極限溫度，是指電動機絕緣結構中最熱點的

21、最高容許溫度。機絕緣結構中最熱點的最高容許溫度。 絕緣等級絕緣等級AEBFH極限溫度極限溫度1051201301551808、工作方式、工作方式電動機的運行狀態(tài)。根據發(fā)熱條件可分為三種：電動機的運行狀態(tài)。根據發(fā)熱條件可分為三種：S1表表示連續(xù)工作方式示連續(xù)工作方式，允許電動機在額定負載下連續(xù)長，允許電動機在額定負載下連續(xù)長期運行；期運行；S2表示短時工作方式表示短時工作方式，電動機在額定負載，電動機在額定負載下只能在規(guī)定時間內短時間運行；下只能在規(guī)定時間內短時間運行；S3表示斷續(xù)工作表示斷續(xù)工作方式方式，電動機在額定負載下按規(guī)定周期性重復短時，電動機在額定負載下按規(guī)定周期性重復短時運行；運行；

22、9、功率因數、功率因數電動機的功率因數是指電動機在額定狀態(tài)下運行時電動機的功率因數是指電動機在額定狀態(tài)下運行時定定子電路中的額定功率因數子電路中的額定功率因數。三相異步電動機的功率。三相異步電動機的功率因數較低，在額定狀態(tài)時約為因數較低，在額定狀態(tài)時約為0.70.9，空載時只，空載時只有有0.20.3，必須正確選擇電動機的容量。，必須正確選擇電動機的容量。：U1 V1 W1W2 U2 V2U1 V1 W1W2 U2 V2U1 V1 W1U2 V2 W2U1 V1 W1(a ) 星 型 連 接 (b ) 三 角 形 連 接U2 V2 W2U1 V1 W1W2 U2 V2U1 V1 W1W2 U2

23、 V2U1 V1 W1U2 V2 W2U1 V1 W1(a ) 星 型 連 接 (b ) 三 角 形 連 接U2 V2 W2cos31NNIUP 其中其中%10012PP一臺一臺Y225M-4型的三相異步電型的三相異步電 動機，定子動機，定子繞組繞組型聯(lián)結，其額定數據為：型聯(lián)結，其額定數據為：P2N=45kW,nN=1480r/min，UN=380V， N=92.3%，cos N=0.88， Ist/IN=7.0, Tst/TN=1.9，Tmax/TN=2.2，求：求：A2849230880380310453. 1)NNN3N2Ncos310 UPI 2）由由nN=1480r/min，可知可知

24、 p=2 （四極電動機）四極電動機）min/r 15006011pfn013. 015001480150011Nnnns 3）mN 4 .29014804595509550NN2NnPTmN 9 .6384 .2902 . 2NmaxTTmN 8 .5514 .2909 . 1NstTTst max2nn9550maxmax2maxmaxmax2max電動機的安裝應遵循如下原則：（1）有大量塵埃、爆炸性或腐蝕性氣體、環(huán)境溫度 40以上以及水中作業(yè)等場所，應該選擇具有合適防護型式的電動機。（2）一般場所安裝電動機，要注意防止潮氣。不得已的情況下要抬高基礎，安裝換氣扇排潮。（3）通風條件要良好。環(huán)

25、境溫度過高會降低電動機的效率，甚至使電動機過熱燒毀。（4）灰塵少?；覊m會附在電動機的線圈上，使電動機絕緣電阻降低、冷卻效果惡化。（5）安裝地點要便于對電動機的維護、檢查。電動機的絕緣如果損壞，運行中機殼就會帶電。電動機的絕緣如果損壞，運行中機殼就會帶電。一旦機殼帶電而電動機又沒有良好的接地裝置，一旦機殼帶電而電動機又沒有良好的接地裝置，當操作人員接觸到機殼時，就會發(fā)生觸電事故。當操作人員接觸到機殼時，就會發(fā)生觸電事故。因此，電動機的安裝、使用一定要有因此，電動機的安裝、使用一定要有接地保護接地保護。在電源中性點直接接地系統(tǒng)，采用保護接中性線，在電源中性點直接接地系統(tǒng)，采用保護接中性線，在電動機

26、密集地區(qū)應將中性線重復接地。在電動機密集地區(qū)應將中性線重復接地。在電源中性點不接地系統(tǒng)，應采用保護接地。在電源中性點不接地系統(tǒng)，應采用保護接地。 單相異步電動機是利用單相交流電源供電的一種單相異步電動機是利用單相交流電源供電的一種小容量交流電動機。常用于功率不大的電動工具（如小容量交流電動機。常用于功率不大的電動工具（如電鉆、攪拌器）和眾多的家用電器（冰箱、電扇、洗電鉆、攪拌器）和眾多的家用電器（冰箱、電扇、洗衣機）及醫(yī)療器械中。結構簡單，成本低廉，維修方衣機）及醫(yī)療器械中。結構簡單，成本低廉，維修方便等特點。但與同容量的三相異步電動機相比，單相便等特點。但與同容量的三相異步電動機相比，單相異

27、步電動機的體積較大、運行性能較差、效率較低。異步電動機的體積較大、運行性能較差、效率較低。 壁扇電機壁扇電機 臺扇電機臺扇電機 轉頁扇電機轉頁扇電機 全自動洗衣機電機全自動洗衣機電機 洗衣機用脫水電機洗衣機用脫水電機 在結構上與三相籠形異步電動機類似，一般是由定子在結構上與三相籠形異步電動機類似，一般是由定子和轉子組成。轉子大多數為鼠籠式，定子為單相的。和轉子組成。轉子大多數為鼠籠式，定子為單相的。目前應用最多的是電容分相的單相異步電動機。定子目前應用最多的是電容分相的單相異步電動機。定子上有一個單相工作繞組和一個啟動繞組，為了能產上有一個單相工作繞組和一個啟動繞組，為了能產生旋轉磁場，在啟動

28、繞組中還串聯(lián)了一個電容器。生旋轉磁場，在啟動繞組中還串聯(lián)了一個電容器。 定子繞組中通入單相正弦交流電流時，在電機中產生定子繞組中通入單相正弦交流電流時，在電機中產生一個隨時間按正弦規(guī)律變化的脈動磁場一個隨時間按正弦規(guī)律變化的脈動磁場（脈振磁場）（脈振磁場）。= m sint M 1 C i2 i1 t 0 (a) 電 路 圖 (b) 波 形 圖 磁場不是旋轉的而磁場不是旋轉的而是分布位置不變、是分布位置不變、強弱隨時間做周強弱隨時間做周期性變化的脈振期性變化的脈振磁場。磁場。0(a)tT4T2T43T(b)定子的磁場分布定子的磁場分布脈振磁場的磁通總是隨電流大小和方向而變化，并且脈振磁場的磁通

29、總是隨電流大小和方向而變化，并且沿著軸線方向垂直地上下變化。沿著軸線方向垂直地上下變化。電流方向如圖所示時，磁通方向垂直向下；電流方向如圖所示時，磁通方向垂直向下；電流方向與圖相反時，磁通方向垂直向上；電流方向與圖相反時，磁通方向垂直向上；它的軸線在空間是固定不動的。它的軸線在空間是固定不動的。 t8 n t i O t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 定 子 繞 阻 軸 線 N S 定子繞組產生的脈動磁場定子繞組產生的脈動磁場 ，可用，可用正、反兩個正、反兩個旋轉磁場合成來等效。即旋轉磁場合成來等效。即- + - m= + -=m21 t

30、 O + - + - 10 - + 在任何瞬間，在任何瞬間， 這兩個旋轉磁場的合成，這兩個旋轉磁場的合成， 始終等于脈始終等于脈動磁場的瞬時值。轉子不動時，兩個旋轉磁場將分別動磁場的瞬時值。轉子不動時，兩個旋轉磁場將分別在轉子中產生大小相等、在轉子中產生大小相等、 方向相反的電磁轉矩，轉方向相反的電磁轉矩，轉子上的子上的合成轉矩為零合成轉矩為零， 電動機無起動轉矩，電動機無起動轉矩， 不能起不能起動。動。 t 0 45 90 135 180 235 270 315 360 + - - + + - +- -+ + - + - - + - + 但是，如果用某種方法使電動機的轉子向某方向轉動一下，但

31、是，如果用某種方法使電動機的轉子向某方向轉動一下， 那么電動機就會沿著某方向持續(xù)轉動下去。這就說明此時兩那么電動機就會沿著某方向持續(xù)轉動下去。這就說明此時兩個旋轉磁場產生的合成轉矩不為零。其原因如下：個旋轉磁場產生的合成轉矩不為零。其原因如下： 若外力作用使轉子順正向旋轉磁場方向（假定為順時針）轉若外力作用使轉子順正向旋轉磁場方向（假定為順時針）轉動，此時轉子和正向旋轉磁場的相對速度變小，其轉差率動，此時轉子和正向旋轉磁場的相對速度變小，其轉差率s+變小變小(1)；而和反向旋轉磁場（假定為逆時針）的相對速度；而和反向旋轉磁場（假定為逆時針）的相對速度變大，轉差率變大，轉差率s-大于大于1，即，

32、即 t 0 45 90 135 180 235 270 315 360 + - - + + - +- -+ + - + - - + - + 02 s121 ss合成轉矩合成轉矩s01 s22 s21 s1T起動轉矩為零起動轉矩為零2T正正轉轉轉轉反反一旦轉動起來，合成轉矩不再為零，在合成轉矩的一旦轉動起來，合成轉矩不再為零，在合成轉矩的作用下，仍沿原來的方向繼續(xù)旋轉。作用下，仍沿原來的方向繼續(xù)旋轉。如果用外力使轉子順時針轉動一下，這時就會出現(xiàn)如果用外力使轉子順時針轉動一下，這時就會出現(xiàn)正向轉矩正向轉矩T正正 大于反向轉矩大于反向轉矩T反反，轉子在合成轉矩，轉子在合成轉矩 T正正-T反反的作用下

33、，就會按順時針方向不停地旋轉。當的作用下，就會按順時針方向不停地旋轉。當然，反方向旋轉也是如此。然，反方向旋轉也是如此。由于單相異步電動機沒有起動轉矩，因此要用某種由于單相異步電動機沒有起動轉矩，因此要用某種特殊的起動裝置。特殊的起動裝置。TTTT10022ss單相異步電動機的機械特性tIisin211)90sin(222tIiM1 C i2i1tii1i20(a ) 電 路 圖 (b ) 波 形 圖4 5 9 0 3 6 0 t i i1 i2 0 90 180 360 設每相繞組中電流的正方向是從首端流向末端。設每相繞組中電流的正方向是從首端流向末端。電流通電流通過各個首端或末端時，流入用

34、過各個首端或末端時，流入用 表示，流出用表示，流出用表示。表示。 t i i1 i2 0 90 180 360 A B X Y t=0 t=45 t=90 A B X Y A B X Y A B X Y t i i1 i2 0 45 90 180 可見該可見該磁場隨著時間的增長順時針方向旋轉。這樣單磁場隨著時間的增長順時針方向旋轉。這樣單相異步電動機就可以在該旋轉磁場的作用下起動了。相異步電動機就可以在該旋轉磁場的作用下起動了。 t=0 t=45 t=90 A B X Y A B X Y A B X Y M1 C i2i1tii1i20(a ) 電 路 圖 (b ) 波 形 圖4 5 9 0

35、3 6 0 啟動時，主副繞組同時作用，當電動機轉速達到同啟動時，主副繞組同時作用，當電動機轉速達到同步轉速的步轉速的75%80%時，啟動開關動作，使副繞組時，啟動開關動作，使副繞組從電源斷開，由主繞組單獨工作，電動機運行。從電源斷開，由主繞組單獨工作，電動機運行。 t i i1 i2 0 45 90 180 思考：如何使磁場旋轉的方向改變呢？思考：如何使磁場旋轉的方向改變呢？ M 1 C i2 i1 t i i1 i2 0 (a ) 電 路 圖 (b ) 波 形 圖 4 5 9 0 3 6 0 應用：洗衣機應用：洗衣機 t=0 t=45 t=90 A B X Y A B X Y A B X Y

36、 t i i1 i2 0 45 90 180 t=0 t=45 t=90 A B X Y A B X Y A B X Y 結構：結構：罩極式單相異步電動罩極式單相異步電動機定子鐵心做成凸極式，轉機定子鐵心做成凸極式，轉子仍為鼠籠式。在定子磁極子仍為鼠籠式。在定子磁極上開一個槽，將磁柱分為兩上開一個槽，將磁柱分為兩部分，在較小磁極上套一個部分，在較小磁極上套一個短路銅環(huán)，稱為罩極。短路銅環(huán)，稱為罩極。 在磁極上繞有單相繞組，通入單相交流電，鐵心中便在磁極上繞有單相繞組，通入單相交流電，鐵心中便產生交變磁通，銅環(huán)中產生感應電流。由于短路環(huán)中產生交變磁通，銅環(huán)中產生感應電流。由于短路環(huán)中感應電流的阻

37、礙作用，感應電流的阻礙作用，使得套有短路環(huán)部分和沒有短使得套有短路環(huán)部分和沒有短路環(huán)部分產生的磁通有了相位差，從而形成旋轉磁場，路環(huán)部分產生的磁通有了相位差，從而形成旋轉磁場，轉子轉起來。轉子轉起來。 不能。因為感應電動勢的阻礙作用，有短路環(huán)部分不能。因為感應電動勢的阻礙作用，有短路環(huán)部分產生的磁通總是會滯后沒有短路環(huán)部分的磁通產生的磁通總是會滯后沒有短路環(huán)部分的磁通 。應用：電風扇、吹風機等應用：電風扇、吹風機等 罩極式單相異步電動機能改變轉向嗎？罩極式單相異步電動機能改變轉向嗎？三相異步電動機的單相運行三相異步電動機的單相運行 三相異步電動機運行過程中，若其中一相和電三相異步電動機運行過程中，若其中一相和電源斷開，則變成源斷開，則變成單相運行單相運行。此時和單相電動機一樣，。此時和單相電動機一樣，電動機仍會按原來方向運轉。但若負載不變，三相供電動機仍會按原來方向運轉。但若負載不變，三相供電變?yōu)閱蜗喙╇姡娏鲗⒆兇?/p>