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基本原理:1、當三相非同步電機接入三相交流電源時,三相定子繞組流過三相對稱電流產生的三相磁動勢(定子旋轉磁動勢)併產生旋轉磁場。2、該旋轉磁場與轉子導體有相對切割運動,根據電磁感應原理,轉子導體產生感應電動勢併產生感應電流。3、根據電磁力定律,載流的轉子導體在磁場中受到電磁力作用,形成電磁轉矩,驅動轉子旋轉,當電動機軸上帶機械負載時,便向外輸出機械能。
向左轉|向右轉
向左轉|向右轉
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旋轉磁場
定子三相繞組通入三相交流電即可產生旋轉磁場。當三相電流不斷地隨時間變化時,所建立的合成磁場也不斷地在空間旋轉,如下圖所示。旋轉磁場的旋轉方向與三相電流的相序一致,任意調換兩根電源進線,則旋轉磁場反轉。定子旋轉磁場旋轉切割轉子繞組,轉子繞組產生感應電動勢,其方向由“右手螺旋定則”確定。由於轉子繞組自身閉合,便有電流流過,並假定電流方向與電動勢方向相同,轉子繞組感應電流在定子旋轉磁場作用下,產生電磁力,其方向由“左手螺旋定則”判斷。該力對轉軸形成轉矩(稱電磁轉矩),並可見,它的方向與定子旋轉磁場(即電流相序)一致,於是,電動機在電磁轉矩的驅動下,順著旋轉磁場的方向旋轉,且一定有轉子轉速。有轉速差是非同步電動機旋轉的必要條件,非同步的名稱也由此而來。電動機長期穩定執行時,電磁轉矩T和機械負載轉矩T2相等,即T=T2。
非同步電機是一種交流電機,其負載時的轉速與所接電網的頻率之比不是恆定關係。還隨著負載的大小發生變化。負載轉矩越大,轉子的轉速越低。非同步電機包括感應電機、雙饋非同步電機和交流換向器電機。感應電機應用最廣,在不致引起誤解或混淆的情況下,一般可稱感應電機為非同步電機。普通非同步電機的定子繞組接交流電網,轉子繞組不需與其他電源連線。因此,它具有結構簡單,製造、使用和維護方便,執行可靠以及質量較小,成本較低等優點。非同步電機有較高的執行效率和較好的工作特性,從空載到滿載範圍內接近恆速執行,能滿足大多數工農業生產機械的傳動要求。非同步電機還便於派生成各種防護型式,以適應不同環境條件的需要。非同步電機執行時,必須從電網吸取無功勵磁功率,使電網的功率因數變壞。因此,對驅動球磨機、壓縮機等大功率、低轉速的機械裝置,常採用同步電機。由於非同步電機的轉速與其旋轉磁場轉速有一定的轉差關係,其調速效能較差(交流換向器電動機除外)。
回覆列表
三相交流電動機裡的旋轉磁場是這樣產生的:在三相對稱繞組(三組完全相同的線圈、在電機裡相互相差120°電角度安放)裡通入三相交流電(每相相位差120°電角度),這就產生了旋轉磁場。
形象的說:就是在電機沿圓周分佈的繞組裡,輪流通入電流,這樣所產生的磁場就隨著電流的通入而在空間旋轉,這就是旋轉磁場。
1、物理構成,在交流電電機的定子上,按照規定的繞法,將各相導線繞至定子鐵心上。各相導線在空間上,已電機轉軸為中心順時針或逆時針分佈。
2、從變化電流到變化磁場,當電流最高值在a-b-c三相“轉換”時,對應各相繞組所在空間的磁場“陸續”達到最大值。
3、從變化磁場到旋轉磁場,表現為最大磁場在各相繞組所在空間“旋轉”。
4、極對數,沿定子周界,放置a-b-c組數的增加,造成極對數增加,轉速倍減。
擴充套件資料:
產生的基本條件:兩個磁軛的幾何夾角與兩相激磁電流的相位差均不等於0度或180度。
當定子三相繞組通入三相對稱電流後電動機內就產生一個圖所示的旋轉磁場。磁場順時針旋轉就相當於轉子籠條(即鑄鋁的鋁條,籠條有很多根,圖中只畫出兩根a1、a2作代表)a1、a2逆時針去切割磁感應線,於是在轉子籠條中產生感應電動勢和感應電流其方向圖所示。
由於轉子電流不是靠通電而是靠感應產生,所以稱為三相感應電動機。由安培定律可判斷出轉子籠條所受磁力方向。轉子在這個電磁力矩的作用下也將順時針轉動,即轉子的轉向與旋轉磁場的轉向是一致的。轉子的轉速與轉子轉軸所帶負載輕重有關,但轉子的轉速總要小於旋轉磁場的轉速,
否則它將因不受電磁轉矩在阻力矩作用下慢下來。因而三相感應電動機又稱三相非同步電動機。二極電動機中轉子轉速一般在2800轉/分以上,與旋轉磁場的轉速相差很小。旋轉磁場的轉速用n1表示,轉子的轉速用n表示,則S=1-n/n1稱為感應電動機的轉差率。
二極電動機的轉差率大約在0.02~0.06之間,可見它的轉子轉速變化範圍不大。由於轉子轉向與旋轉磁場轉向一致,而旋轉磁場轉向又由電流的相序決定,所以當調換兩根電源線時由於電流相序的改變旋轉磁場的轉向就要反向,從而轉子的轉向也就反向。
可見三相感應電動機可透過任意調換兩根電源線方便地使轉子轉軸改變轉動方向。三相感應電動機是靠通電後轉軸上帶負載把電能變成機械能的裝置。它有堅固耐用、價格便宜、便於維修、使用簡便等優點,但它也有起動轉矩不大、調速效能不好等缺點,在這方面直流電動機有明顯的優越性。
參考資料: