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  • 1 # 暮雲的清

    當導體在磁場內切割磁力線時,在導體內產生感應電流,“感應電機”的名稱由此而來。感應電流和磁場的聯合作用向電機轉子施加驅動力。

    我們讓閉合線圈ABCD在磁場B內圍繞軸xy旋轉。如果沿順時針方向轉動磁場,閉合線圈經受可變磁通量,產生感應電動勢,該電動勢會產生感應電流(法拉第定律)。根據楞次定律,電流的方向為:感應電流產生的效果總是要阻礙引起感應電流的原因。因此,每個導體承受相對於感應磁場的運動方向相反的洛侖茲力F。

    確定每個導體力F方向的一個簡單的方法是採用右手三手指定則(磁場對電流作用將拇指置於感應磁場的方向,食指為力的方向。將中指置於感應電流的方向。這樣一來,閉合線圈承受一定的轉矩,從而沿與感應子磁場相同方向旋轉,該磁場稱為旋轉磁場。閉合線圈旋轉所產生的電動轉矩平衡了負載轉矩。

    旋轉磁場的產生

    三組繞組間彼此相差120度,每一組繞組都由三相交流電源中的一相供電.

    繞組與具有相同電相位移的交流電流相互交叉,每組產生一個交流正弦波磁場。此磁場總是沿相同的軸,當繞組的電流位於峰值時,磁場也位於峰值。每組繞組產生的磁場是兩個磁場以相反方向旋轉的結果,這兩個磁場值都是恆定的,相當於峰值磁場的一半。此磁場.在供電期內完成旋轉。其速度取決於電源頻率(f)和磁極對數(P)。這稱作“同步轉速”

    轉差率

    只有當閉合線圈有感應電流時,才存在驅動轉矩。轉矩由閉合線圈的電流確定,且只有當環內的磁通量發生變化時才存在。因此,閉合線圈和旋轉磁場之間必須有速度差。因而,遵照上述原理工作的電機被稱作“非同步電機”。同步轉速(ns)和閉合線圈速度(n)之間的差值稱作“轉差”,用同步轉速的百分比表示。s=[(ns-n)/ ns] x 100% (s為下標)執行過程中,轉子電流頻率為電源頻率乘以轉差率。當電動機起動時,轉子電流頻率處於最大值,等於定子電流頻率。

    轉子電流頻率隨著電機轉速的增加而逐步降低。處於恆穩態的轉差率與電機負載有關係。它受電源電壓的影響,如果負載較低,則轉差率較小,如果電機供電電壓低於額定值,則轉差率增大。

    同步轉速 三相非同步電動機的同步轉速與電源頻率成正比,與定子的對數成反比。

    例如:ns=60 f/p式中ns—同步轉速,單位為r/lmin f-頻率,單位為Hz, P磁極對數給出了在50Hz, 60Hz以及100Hz工業頻率下,對應於不同磁極數的旋轉磁場轉速或同步轉速。

    實際上,即使電壓.正確無誤,如果供電頻率高於非同步電機的額定頻率,一也未必能夠提高電機轉速。必須首先確定其機械和電氣容量。由於存在轉差率,帶負載的非同步電機的轉速稍稍低於表格中給出的同步轉速。改變電動機的旋轉方向,改變電源的相序即可實現,即交換通入到電機的三相電壓接到電機端子中任意兩相就行。

    因為三相非同步電機轉子線圈中的感應電流是由於轉子導體與磁場有相對運動而產生的。三相非同步電機的轉子轉速不會與旋轉磁場同步,更不會超過旋轉磁場的速度。如果三相非同步電機轉子的轉速與旋轉磁場的轉速成大小相等,那麼,磁場與轉子之間就沒有相對運動,導體不能切割磁力線,因此轉子線圈中也就不會產生感應電勢和電流,三相非同步電機轉子導體在磁場中也就不會受到電磁力的作用而使轉子轉動。因而三相非同步電機的轉子旋轉速度不可能與旋轉磁場相同,總是小於旋轉磁場的同步轉速。但在特殊執行方式下(如發電制動),三相非同步電機轉子轉速可以大於同步轉速。

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