三相异步电动机的工作原理

时间：2023-03-21作者：佚名

三相异步电动机的工作原理是根据电磁感应原理而工作的，当定子绕组通过三相对称交流电，则在定子与转子间产生旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，在转子回路中产生感应电动势和电流，转子导体的电流在旋转磁场的作用下，受到力的作用而使转子旋转。下面，我们分析旋转磁场的产生，电动机的旋转、转差率及转向。

三相异步电动机要其旋转起来先决条件是具有一个旋转磁场，三相异步电动机的定子绕阻就是用来产生旋转磁场的，我们知道，但相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的，三相异步电动机定子绕阻中的三个绕阻在空间位置上也差不120度，这样，当定子绕阻通入三相电源时，字子绕阻会产生一个旋转磁场，电流第变化一个周期旋转磁场在空间旋转一周，即旋转磁场的旋转速度与电流变化是同步的，旋转磁场的转速为n=60f/p式中f为电源频率，p是磁场的极对数，n的单位是：每分钟转速，电动机的转速与磁极数和使用电源的频率有为，为此，控制电动机的转速有两种方法：1、改变电动机的极对数。2、变频法，现很多是利用变频技术控制电动机的无极变速。

旋转磁场的旋转方向与绕阻中电流的相序有关，相序A、B、C顺时针排列，磁场则顺时针旋转，若把三根电源中的任意两根对调，如将B相电流通入C相，，C相电流通入B相绕阻中，则相序为：C、B、A则磁场必然逆时针方向旋转，利用这一特性我们可以很方便地改变电动机的方向。

一般情况下，电动机的实际转速n，低于旋转磁场n1，因为假设n=n1则转子导条与旋转磁场就没有想对运动，就不会切割磁力线，也就不会产生，磁转矩，所以转子的转速n必然小于n1为此，我们称三相电动机为异步电动机。

旋转磁场产生原理

三相异步电动机的定子铁芯中放置三相结构完全相同的绕组U、V、W，各相绕组在空间上互差120°电角度，如下图所示，向这三相绕组通入对称的三相交流电，如图（b）（c）所示。下面我们以两极电动机为例说明电流在不同时刻时，磁场在空间的位置。

下图（b）所示，假设电流的瞬时值为正时是从各绕组的首端流入，（用〇中间加个×表示），末端流出（用“⊙”表示），当电流为负值时，于此相反。

在ωt=0的瞬间，i_u=0，i_v为负值，i_w为正值，如图（c）所示，则V相电流从V₂流进，V₁流出，而W相电流从W₁流进，W₂流出。利用安培右手定则可以确定ωt=0瞬间由三相电流所产生的合成磁场方向，如图（d）①所示。可见这时的合成磁场是一对磁极，磁场方向与纵轴线方向为一致，上方式北极，下方是南极。

在ωt=π/2时，经过了四分之一周期，i_u由零变为最大值，电流由首端U1流入，末端U2流出；i_v仍为负值，U相电流方向与（1）时一样；i_w也变为负值，W相电流由W1流出，W2流入，其合成磁场方向如图（d）②所示，可见磁场方向已经较ωt=0时按顺时针方向转过90°。

应用同样的分析方法可画出ωt=π,ωt=2/3*π,ωt=2π时的合成磁场，分别如图（d）③ ④ ⑤ 所示，由图中可明显地看出磁场的方向逐步按顺时针方向旋转，共计转过360°，即旋转了一周。

三相异步电动机的工作原理