第5章异步电机异步电机是一种交流电机。由于它的转子和定子所接交流电源产生的旋转磁势不是同步旋转，故称异步电机（asynchronousmachine）。电机的定、转子之间没有电的直接联系，是靠定、转子之间的电磁感应作用实现机电能量转换，故称为感应电机（inductionmachine）。异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。感应电机应用最广，在不致引起误解或混淆的情况下，一般可称感应电机为异步电机。异步电动机的优点：不能经济地在较宽广的范围内实现转速调节，因而在要求任意调速的工作场合，往往选用容易调节转速的直流电动机；异步电动机工作时，需要从电网吸取滞后电流．从而使电网功率因数变差，因此，在需要大功率、恒转速拖动的场合，往往改用可以调节电网功率因数的同步电动机。5.1异步电动机的基本类型和基本结构5.1.1异步电动机的类型5.1.2异步电动机的主要结构一、异步电动机的定子：1、定子铁心：定子槽口大，嵌线工艺简单，槽口大小，电磁性能好2.定子绕组3.机座二、气隙转子铁心是电动机磁路的一部分，它用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。铁心固定在转轴或转子支架上，整个转子的外表呈圆柱形。转子绕组：分为笼型和绕线型两类。1）笼型转子：笼型绕组是一个自己短路的绕组。在转子的每个槽里放上一根导体，在铁心的两端用端环连接起来，形成一个短路的绕组。如果把转子铁心拿掉，则可看出，剩下来的绕组形状像个松鼠笼子，因此又叫鼠笼转子。材料有铜的，也有铝的。如果用的是铜料，就需要把事先做好的裸铜条插入转子铁心上的槽里，再用铜端环套在伸了两端的铜条上，最后焊在一起。2）绕线型转子：绕线型转子的槽内嵌放有用绝缘导线组成的三相绕组，一般都联接成Y形。转子绕组的三条引线分别接到三个滑环上，用一套电刷装置引出来，如图所示。这就可以把外接电阻串联到转子绕组回路里去，以改善电动机的启动性能或调节电动机的转速。5.1.3异步电动机的铭牌数据异步电动机的额定值：如何根据电机的铭牌进行定子的接线？5.2异步电动机的工作原理一、三相异步电动机的转动原理转子受力，产生转矩T，为电磁转矩，方向与旋转磁动势同方向，转子便在该方向上旋转起来。转子旋转后，转速为n，只要n＜n1（n1为旋转磁动势同步转速)，转子导条与磁场仍有相对运动，产生与转子不转时相同方向的电动势、电流及受力，电磁转矩T仍旧为逆时针方向，转子继续旋转，稳定运行在T=TL情况下。二、转差率（slip）注意：在正常情况下，异步电动机的转子转速总是略低与旋转磁场的转速（同步转速）。转差率是一个表征异步电动机运行状态的一个基本参数。感应电动机的转速随负载的变化而变化，使转子导体中的电动势和电流改变，以产生新的电磁转矩来适应负载的需要。通常异步电动机空载时的转差率在0.005以下，满载时的转差率在0.05以下。三、异步电机三种不同的运行状态1.电动机状态2.发电机状态3.电磁制动状态电磁制动状态电动机状态发电机状态5.4转子静止时的异步电动机（4）瞬间位置：正如前面所分析的，当A相电流达到正最大时，他所对应的磁动势也达到正最大。2）主磁通和漏磁通：主磁通：同时交链定子、转子、气隙构成闭和回路的磁通，气隙里每极主磁通量用Φ1表示。磁路包括：定子铁心—气隙—转子铁心—气隙—定子铁心漏磁通按其路径分为三部分：槽漏磁：横穿定子槽壁的漏磁通；端部漏磁：定子绕组端部产生的漏磁通；谐波漏磁或称差漏磁：气隙总磁通减去基波磁通后所剩下的谐波磁通，所以又称差漏磁。气隙磁密和励磁磁动势同方向，这是因为磁动势达到最大值时，该处的磁密也为最大。（在不考虑磁滞、涡流的影响下）旋转磁场同时切割定转子绕组，在定转子绕组内将会产生感应电动势E1、E2:和的相位关系：感应电动势总是滞后于产生它的磁通Φ90˚。定子绕组A相轴线和转子a相轴线重合时，和同相位若转子a相轴线滞后定子绕组A相轴线，滞后θ12角度。四、励磁电流：五、电动势平衡关系六、等效电路5.4.2转子堵转时的电磁关系3）转速：相对于转子绕组为注意：现在定转子被同一个磁通所交链，所以，产生的电流的频率是相等的。既然它们是同步旋转，又作用在同一个磁路上，把它们按向量的关系加起来，得到合成的磁动势用表示。即:空间矢量、和都以同步转速n1、逆时针方向旋转，在空间均按正弦波分布。由于电机磁路中总有磁滞和涡流损耗，所以由产生的旋转磁场的磁通密度波在空间上滞后波一个铁耗角αFe三、电动势平衡方程式与变压器副边短路时有相似的物理过程，仿照变压器中各物理量正方向的规定，根据电路定律可得定、转子的电动势方程式：式中：Ｚm为励磁阻抗；大小与铁心的饱和程度有关；Rm为励磁电阻，反映异步机铁耗的等效电阻；Xm为励磁电抗，定子每相绕组与主磁通对应的电抗。四、转子绕组的折算折算的原则：保