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安陽振動器廠簡述三相異步電動機的工作原理

2020-03-19 10:01:29

 
2020-03-19  來自: 安陽振動器有限責(zé)任公司 

 

  (一)異步轉(zhuǎn)動原理

  如果在定子繞組中通入三相對稱電流,則定子內(nèi)部產(chǎn)生某個方向轉(zhuǎn)速為n1的旋轉(zhuǎn)磁場。這時轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場之間存在著相對運動,切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。電動勢的方向可根據(jù)右手定則確定。由于轉(zhuǎn)子繞組是閉合的,于是在感應(yīng)電動勢的作用下,繞組內(nèi)有電流流過,轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用,便在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生電磁力F。力F的方向可由左手定則確定。該力對轉(zhuǎn)軸形成了電磁轉(zhuǎn)矩Tem,使轉(zhuǎn)子按旋轉(zhuǎn)磁場方向轉(zhuǎn)動。異步電動機的定子和轉(zhuǎn)子之間能量的傳遞是靠電磁感應(yīng)作用的,故異步電動機又稱感應(yīng)電動機。

 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n是否會與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1相同呢?回答是不可能的。

因為一旦轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相同,二者便無相對運動,轉(zhuǎn)子也不能產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,也就沒有電磁轉(zhuǎn)矩了。只有二者轉(zhuǎn)速有差異時,才能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動??梢?,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n總是略小于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1。正是由于這個關(guān)系,這個電動機被稱為異步電動機。

 

(二)異步電動機空載和負載運行

要使異步電動機運行,必須產(chǎn)生足夠大的電磁轉(zhuǎn)矩。電動機空載運行時,它產(chǎn)生的電磁力必須克服軸與軸之間的摩擦和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所受風(fēng)阻等產(chǎn)生的空載轉(zhuǎn)矩,即Tem=T0,電動機才能穩(wěn)定運行。而T0一般很小,所以電磁轉(zhuǎn)矩也很小,但其轉(zhuǎn)速很高,幾乎接近同步轉(zhuǎn)速。

異步電動機軸上帶負載轉(zhuǎn)動時,也必須符合動力學(xué)的規(guī)律,即只有在電動機的電磁轉(zhuǎn)矩與機械負載的反抗力矩相平衡時,即Tem=TL時,電動機才能以恒速運行。如果電動機的電磁轉(zhuǎn)矩大于反抗力矩,即Tem>TL時,電動機將產(chǎn)生加速運行。反之,如果Tem<tl,則電動機將減速運轉(zhuǎn)。異步電動機是依靠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化,來調(diào)整電動機的電磁能量,從而使電動機的電磁轉(zhuǎn)矩得到相應(yīng)的改變,以適用于負載變化的需要來實現(xiàn)新的平衡。當電動機以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速n運行時,假如由于某種原因,負載轉(zhuǎn)矩突然降低,即變?yōu)門em>TL,電動機將作加速旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動勢和電流減小,從而使電磁轉(zhuǎn)矩減小,直到電磁轉(zhuǎn)矩與新的反抗轉(zhuǎn)矩相平衡,此時電動機在高于原轉(zhuǎn)速n的情況下穩(wěn)定運行。反之轉(zhuǎn)矩由于某種原因增大時,電動機將最終穩(wěn)定運行在低于原轉(zhuǎn)速的情況下.

(三)三相異步電動機的電磁關(guān)系

三相異步電動機的電磁關(guān)系與變壓器的很相似。異步電動機的定子繞組相當于變壓器的一次繞組,轉(zhuǎn)子繞組相當與變壓器的二次繞組,只不過是短路的繞組。但三相異步電動機的每相繞組不像變壓器那樣集中的繞在鐵心上,而是分布在鐵心內(nèi)壁的槽內(nèi),每一相繞組是由許多沿周圍分布的線圈串聯(lián)而成的。另外,三相異步電動機的磁路中有一個較大的空氣隙。

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