三相异步电动机的工作原理教案

课题序号 课题序号 教学课时 教学课时 课 题 名 称 使用教具 使用教具

投影仪、电脑 投影仪、电脑 投影仪、电脑 1、掌握旋转磁场的产生和特点 、掌握旋转磁场的产生和特点

教学目标 教学目标

2、掌握转动原理 、掌握转动原理 3、掌握极数与转差率 、掌握极数与转差率

14 2

教学班级 教学班级 教学形式 教学形式

三相异步电动机的工作原理 三相异步电动机的工作原理

1117 新授 新授

1、旋转磁场的产生 、旋转磁场的产生

教学重点 教学重点

2、极数与转差率 、极数与转差率

教学难点 教学难点

1、旋转磁场的产生 、旋转磁场的产生 2、转动原理 、转动原理

更新、补充、

无 删节内容 删节内容

课前准备 课前准备

三相异步电动机的基础知识 三相异步电动机的基础知识

课外作业 课外作业

P87---5、6、7 

板 书

一、旋转磁场的定义 一、旋转磁场的定义 二、旋转磁场的产生 二、旋转磁场的产生 三、旋转磁场的特点 三、旋转磁场的特点 四、转动原理 四、转动原理 五、极数与转差率 五、极数与转差率 1、极数 、极数

设 计

2、转差率 、转差率

教

学

感

想

课 堂 教 学 安 排

教学手段 教学手段

教学环节 教学环节

主 要 教 学 内 容

与 方 式

复习 复习 提问 提问 导入 导入 新授 新授

图1  三相异步电动机最简单的定子绕组 三相异步电动机最简单的定子绕组

请学生回答 请学生回答 2、三相异步电动机的用途 、三相异步电动机的用途

3、三相异步电动机的结构 、三相异步电动机的结构

一、旋转磁场的定义 一、旋转磁场的定义

三相异步电动机的定子绕组是一个空间位置对称

的三相绕组，如果在定子绕组中通入三相对称交流电，

1、三相异步电动机的特点 、三相异步电动机的特点

就会在电动机内部建立起一个恒速旋转的磁场，称为旋 转磁场，它是异步电动机工作的基本条件。 转磁场，它是异步电动机工作的基本条件。

二、旋转磁场的产生 二、旋转磁场的产生

教师讲解 教师讲解

图每相 图1为最简单的三相异步电动机的定子绕组，绕组只有一个线圈，三个相同的线圈Ul-U2、Ul-U2、V1-V2、V1-V2、Wl-W2在空间的位置彼此互差120º，分别放在定子铁心120º，槽中。 槽中。

把三相线圈接成星形，并接通三相对称电源后，那么在定子绕组中便产生三个对称电流，即

iU=Imsinwt课 堂 教 学 安 排

教学手段 教学手段

教学环节 教学环节

主 要 教 学 内 容

与 方 式

新授 新授 提问 提问

小组自 小组自 主学习 主学习

iV=Imsin(wt-120°) 教师讲解 教师讲解

iW=Imsin(t-240°) w 其波形如图2所示。 所示。

学生回答 学生回答

图2  三相电流的波形 三相电流的波形假定电流由线圈的始端流入，末端流出为正，反之

则为负。电流流进端用 流出端用“⊙”表示。电流流进端用 表示， 表示， 下面就分别取t＝O、T/6、T/6、T/3、T/3、T/2四个时刻所产生的

讨论 讨论

Ä合成磁场作定性的分析。 合成磁场作定性的分析。

当t＝T/6时，U时，U相电流为正，由Ul端流向U2端，

V相电流为负，由V2端流向Vl端，W端，W相电流为零。其合成磁场如图3b所示，也是一个两极磁场，但N、S极的轴线在空间顺时针方向转了60º。60º。 º。

当t＝T/3时，U相电流为正，由Ul端流向U2端，，V相电流为零，W相电流为零，W相电流为负，由W2端流向Wl端，其合成磁场比上一时刻又向前转过了60º， 60º，如图3c所示。

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教学手段 教学手段

教学环节 教学环节

学生总结 学生总结 教师补充 教师补充 布置作业 布置作业

主 要 教 学 内 容

与 方 式

讨论 讨论

用同样的方法可得出当t＝T/2时，合成磁场比上一时刻又转过了60º空间角、由此可见，图60º空间角、由此可见，图3产生的是一对磁极的旋转磁场。（学生自己讨论学习） （学生自己讨论学习）

a) t＝0  b) t＝T/6  c) t＝T/3  d) t＝T/2 

图3  旋转磁场的产生 旋转磁场的产生

三、旋转磁场的特点 三、旋转磁场的特点

1、在对称的三相绕组中，通入三相电流，可以产 生在空间旋转的合成磁场。 生在空间旋转的合成磁场。 生在空间旋转的合成磁场。

2、磁场的旋转方向与电流的相序一致。 、磁场的旋转方向与电流的相序一致。

3、旋转磁场的转速( 旋转磁场的转速(即同步转速)即同步转速)与电流频率有关，

改变电流的频率可以改变旋转磁场的转速。

四、转动原理 四、转动原理

如果在三相定子绕组中通入三相对称电流后，则在 如果在三相定子绕组中通入三相对称电流后，定子、转子铁心及其之间的空气隙中产生一个同步转速为n0的旋转磁场，某瞬间定子电流产生的磁场如图4所示，在空间按顺时针方向旋转。所示，在空间按顺时针方向旋转。因转子尚未转动，在空间按顺时针方向旋转。因转子尚未转动，所因转子尚未转动，所以静止的转子与旋转磁场产生相对运动，在转 以静止的转子与旋转磁场产生相对运动，在转

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教学手段 教学手段

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主 要 教 学 内 容

与 方 式

子导体中产生感应电动势，并在形成闭合回路的转子导体中产生感应电流，其方向用右手定则判定。在图5中，笼型转子上方导体电流流出纸面，下方导体电流流进纸面。根据电磁力定律，转子电流在旋转磁场中受到磁场力F的作用，F的作用，F的方向用左手定则判定。电磁力在转轴上形成电磁转矩。由图可见，电磁转矩的方向与旋转磁场的方向一致，使转子按旋转磁场的方向转动。

图异步电动机转动原理 异步电动机转动原理 4 

总结 总结

a)ωt=0  b) ωt=120º  c) ωt=240º  d) ωt=360º 图5 四极旋转磁场示意图 四极旋转磁场示意图

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教学手段 教学手段

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主 要 教 学 内 容

与 方 式

五、极数与转差率 五、极数与转差率 1、极数 、极数

相异步电动机的极数就是旋转磁场的极数。 相异步电动机的极数就是旋转磁场的极数。 同步转速公式如下： 同步转速公式如下： 2、转差率 、转差率

（1）转差：电动机的同步转速n0与转子转速n之差称为转差。 为转差。

（2）转差率：转差与同步转速n0的比值称为转差率，用s表示，即 表示，即

60fn0=pn0-ns=´100%n0课 堂 教 学 安 排 教学手段 教学手段 教学环节 教学环节 主 要 教 学 内 容 与 方 式