三相异步电动机的旋转磁场是如何形成的？

2025-03-10 05:04:10

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回答（1）：

当三相交流电通入三相定子绕组后，在定子内腔便产生一个先转磁场。转动前静止不动的转子导体在旋转磁场的作用下，相当于转子导体相对地切割磁场的磁力线，从而在转子导体中产生了感应电流(电磁感应原理)。

由于转子内导体总是对称布置的，因而导体上产生的电磁力方向正好相反，从而形成电磁转矩，使转子动起来。由于转子导体中的电流是定子旋转磁场产生的，因此也成感应电动机，又由于转子的转速始终低于定子旋转磁场的转速。

扩展资料：

注意事项：

1、装端盖之前要吹刷一下定子及绕组端部，并查看转子表面有无杂物，轴承是否清洁。对端盖紧固螺栓时，要按对角线上下左右逐步拧紧。装端盖时，要注意所做的标记，并用木锤均匀地敲打端盖四周，使端盖合上止口。

2、如果要更换轴承，则应将其置于70～80℃的变压器油中加热5分钟左右，再用净油洗净，用洁布擦净，再进行轴承的装配。

3、装轴承的润滑脂时应保持其清洁和够量，塞装时要均匀。注意不要过量，即润滑脂的用量不宜超过轴承及轴承盖容积的2/3。

4、装皮带轮（或联轴器）时要注意对准键槽或定位螺孔，应在其端面垫上木块用锤子打入。

参考资料来源：百度百科-三相异步电动机

参考资料来源：百度百科-旋转磁场

回答（2）：

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，iu=0，iv为负值，iw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，iu由零变为最大值，电流由首端U1流入，末端U2流出；iv仍为负值，U相电流方向与（1）时一样；iw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

（a）简化的三相绕组分布图

（b）按星形连接的三相绕组接通三相电源

（c）三相对称电流波形图

（d）两极绕组的旋转磁场

由此可以得出如下结论：在三相交流电动机定子上布置有结构完全相在空间位置各相差120度电角度的三相绕组，分别接入三相对称交流电，则在定子与转子间所产生的合成磁场是沿定子内圆旋转的，我们称此为旋转磁场。

回答（3）：

首先分析单相电机的磁场。单相电机具有两对磁极，成垂直放置，见图1。这两个线圈通入相差为90度的正弦电流，在线圈中形成相差为90度的交变正弦磁通。实际上，两个线圈是静止的，在通入正弦交流电后形成的磁通只能变大或变小，但不能旋转，转子中的电流形成的本质原因还是感生电动势引起（也即是由涡旋电场引起），（但分析中为了方便都把这个磁场等效为旋转的磁场，这样转子中的电流就等效为了动生电动势所引起），从宏观上看这种等效不影响电路和磁路的分析，但两种磁场使电机旋转的原因却大不相同。
旋转磁场的磁力线切割转子导线感应出动生电动势形成电流，这个电流在旋转磁场中要受到电磁力的作用从而使电机旋转，这个很容易理解，教学书中一般都是这样来讲，但这个其实是等效出的
就单相电机来分析，（定子转子都垂直放置，L1通入sinωt，L2通入sin（ωt+90）），使电机旋转的力本质上应该是感生电动势引起：L1绕组中的正弦电流达到正向峰值时（线圈磁通也达到正向峰值，此时电压和电流的导数都为0，也即是这个线圈在转子Z2中感应出的电流为0），与其相差90度的L2线圈电流为0（磁通也为0），但此时在Z1中感生电动势却达到最大（因为此时L2定子的电压函数导数最大），Z1中的电流是涡旋电流，因为Z1线圈平面垂直于L2的磁感线，而L2对于Z2来说感生电动势为0（因为Z2平面平行于L2线圈磁感线方向，故无法感应出电动势）。
Z1中的电流恰好垂直于L1的磁场，而此时L1的磁场正处于峰值，这时刻Z1受到的电磁力最大，电机转矩也最大。下半个周期类推。（这仅是在理想状态下，实际上由于转子电抗和电阻的影响，两者会有相位差，从而不会在L1达到磁场峰值时Z1电流恰好达到最大。）
这也就好解释为何电机停转/启动情况下电流很大：电机转子Z1感应电流受到L1磁场电磁力作用，正常转动情况下，此时Z1转动切割L1磁场在Z1中感应出另外一个与涡流（L2涡旋电场形成的电流）相反的电动势/电流，这个电流抵消了涡流，从而使转子电流很小。但停转时，转子仅受到涡流作用，没有了切割L1磁场感应电动势/电流的抵消，故电流很大。这个在稍后还会深入分析。
停转时尽管电流很大，但转矩却不大：如果转子绕组Z1静止置于L2形成的涡旋电场中，则Z1和L2电流同频率（也即此时频率最大正常转动时Z1频率很低），Z1的电抗和电流频率成正比，故Z1电抗最大，这时相位差角也最大，从而不会在L1达到磁场峰值时Z1电流恰好达到最大，所以转矩并不大。
正常转动时Z1频率很低：这个也很好解释，特殊情况下转子如果以定子L1和L2供电频率的角速度旋转，则转子每次走到L1/l2线圈的时，恰好平行于L1/l2线圈产生的磁力线，而不能形成电流，且频率为0，如果以略低于这个角频率旋转，则电流很小，频率也很小

三相异步电机原理相同，类推即可。

回答（4）：

三相异步电动机的旋转磁场是依靠三相电源的相序和电机的结构共同形成的。
首先，我们来看三相电源的相序。三相电源有A、B、C三相，它们的相序是固定的，即对于任何瞬时，A相在前，B相在中间，C相在最后。这种相序是由发电机决定的，通常采用星形接法或三角形接法。
其次，我们来看电机的结构。三相异步电动机的定子中，A、B、C三相的线圈是均匀地分布在圆周上，并且它们之间的间隔是120度。当三相电源接入电机时，由于电源的相序和电机的结构，就会在定子中形成一个旋转的磁场。
这个旋转磁场的特点是：它的旋转方向总是与电源的旋转方向相同，而它的转速总是与电源的转速相同。也就是说，旋转磁场是一个与电源同步的磁场。
这个旋转磁场是如何形成的呢？当A相电源接入电机时，它会在定子的A相线圈中产生一个电流，这个电流会产生一个磁场。由于A相线圈在B相线圈之前，所以这个磁场会先对B相线圈产生一个吸引力，然后对C相线圈产生一个吸引力。
当B相电源接入电机时，它会在定子的B相线圈中产生一个电流，这个电流会产生一个磁场。由于B相线圈在C相线圈之前，所以这个磁场会先对C相线圈产生一个吸引力，然后对A相线圈产生一个吸引力。
当C相电源接入电机时，它会在定子的C相线圈中产生一个电流，这个电流会产生一个磁场。由于C相线圈在A相线圈之前，所以这个磁场会先对A相线圈产生一个吸引力，然后对B相线圈产生一个吸引力。
由于电源的相序是固定的，所以这个吸引力的大小和方向也是固定的。这样，三相电流就会在定子中形成一个旋转的磁场。
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回答（5）：

三相异步电动机的三相定子线圈是按照“空间上相差120度”布置的，电动机接通电源以后，三相电流在“时间上相差120度”，正是由于这空间和时间的两个120度，才会形成一个合成的旋转磁场。
形象的说，三个线圈流过的电流是按照ABC相序分别达到最大值的，当A相线圈电流达到最大值时，，三相合成磁场的磁极正好在A相线圈的位置。当B相电流最大时，磁极就转到B相线圈的位置，同理，当C相电流最大时，磁极转到了C相线圈位置。这不就转起来了吗。

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