2.1 三相异步电动机的结构和工作原理（课件）-高一《电机与电气控制技术》同步精品课堂（人邮版·第2版）

《电机与电气控制技术》（第2版）中国工业出版社及人民邮电出版社 同步精品课程——中职专业课 第2章 异步电动机 2.1三相异步电动机的结构和工作原理 知识目标 1.理解三相异步电动机的基本结构和工作原理。 2.掌握三相异步电动机的主要部件及其功能，如定子、转子、励磁系统等。 3.理解三相异步电动机的运行原理，包括电磁感应原理和各个部件之间的相互作用。 能力目标 1. 能够解释三相异步电动机的结构示意图，并标注各个部件的名称和功能。 2。能够描述三相异步电动机的工作原理，包括电流、电磁场、电动力、转矩等概念的关系。 情感目标 1.培养学生对于电力工程在能源转换、工业自动化等方面的重要性和应用前景的认识和意识。 2.培养学生对于电机技术和能源技术的发展趋势和可持续发展的关注。 三维目标 导入情景 01 下图所示的是三相异步电动机的实物图 新知学习 02 二、三相异步电动机的结构和工作原理 2.1 三相异步电动机的结构和工作原理 图 2.1所示为三相异步电动机的结构示意图。三相异步电动机主要包括定子、转子两大部分和一些辅件。 新知学习 02 (1)定子 异步电动机的定子由机座[见图2.2(a)]、定子铁心[见图 2.2(b)]、定子绕组等固定部分组成。定子铁心是电机磁路的一部分，由0.5mm厚的硅钢片叠压制成。在定子铁心硅钢冲片上，其内圆冲有均匀分布的槽，如图2.2(c)所示。定子铁心槽内对称嵌放定子绕组。定子绕组是电机电路的一部分，三相异步电动机的三相绕组，通常由漆包线绕制而成的多个线圈按一定规则连接后对称嵌入定子铁心槽中，根据需要可以连接成星形或三角形。三相定子绕组与电源相接的引线，由机座上的接线盒端子板引出。机座是电动机的支架，一般用铸铁或铸钢制成。 二、三相异步电动机的结构和工作原理 新知学习 02 (2)转子 电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴3 部分组成。转子铁心也是由0.5mm厚的硅钢冲片叠压制成的，在转子铁心硅钢冲片的外圆上冲有均匀分布的槽，用来嵌放转子绕组，如图2.3(a)所示。转子铁心固定在转轴上。鼠笼型异步电动机的转子绕组与定子绕组不同，在转子铁心的槽内浇铸铝导条(或嵌放铜条)， 两边端部用短路环短接，形成闭合回路，如图2.3(c)所示。如果把转子绕组单独拿出来的话，很像一个松鼠笼子，如图2.3(b)所示，由此而称为鼠笼型异步机。 二、三相异步电动机的结构和工作原理 切削运动分析： 新知学习 02 绕线型异步电动机的转子绕组与定子绕组相似，在转子铁心槽内嵌放转子绕组，三相转子绕组一般为星形连接，绕组的3根端线分别与装在转轴上的3个彼此相互绝缘的铜质滑环上，通过一套电刷装置引出， 与外电路的可调变阻器相连，如图2.4所示。 三相异步电动机的转轴由中碳钢制成，转轴的两端由轴承支撑。通过转轴，电动机对外输出机械转矩。 二、三相异步电动机的结构和工作原理 切削运动分析： 新知学习 02 三相异步电动机的工作原理 1. 旋转磁场的产生工作原理 三相异步电动机若要转动起来，首先需要解决的问题就是旋转磁场电动机的三相定子绕组在空间的安装位置上互差120°，当向电动机的三相定子绕组中通入图2.5(a)所示的对称三相交流电流时，就会在定子和转子内圆空间产生顺时针方向旋转的旋转磁场，如图2.5(b)所示。 二、三相异步电动机的结构和工作原理 切削运动分析： 新知学习 02 从电流的波形图来观察t=0、t=T/3、t=2T/3、t=T等几个时刻。 规定：定子绕组中电流为正值时，由首端流入、尾端流出；电流为负值时，由尾端流入、首端流出，电流产生的磁场方向遵循右手螺旋定则。 在 t=0 时刻，定子相邻两个绕组中电流的流向一致，它们的合成磁场用右手螺旋定则可判断出为图 2.5(b)所示箭头方向，气隙磁场的方向为上 N下S； 在t=T/3时刻，定子相邻两个绕组中电流的流向仍一致，它们的合成磁场用右手螺旋定则可判断出为图2.5(b)所示箭头方向，此时气隙磁场沿转子内圆空间顺时针旋转了 120°；在 t=2T/3 时刻，定子相邻两个绕组中电流的流向一致，它们的合成磁场用右手螺旋定则可判断出为图2.5(b)所示箭头方向，气隙磁场沿转子内圆空间又顺时针旋转了 120°；在t=T时刻，定子相邻两个绕组中电流的流向仍一致，它们的合成磁场用右手螺旋定则可判断出为图2.5(b)所示箭头方向，此时气隙磁场沿转子内圆空间顺时针旋转了一周。 二、三相异步电动机的结构和工作原理 切削运动分析： 新知学习 02 由图2.5 可看出，三相绕组中合成磁场的旋转方向是由三相绕组中电流变化的顺序决定的。上例是在电动机的三相定子绕组 U、V、W 中通入三相正序电流iA→iB→ic,旋转磁场按顺时针方向旋转，若通入逆