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較單相電動(dòng)機,三相異步電機的優(yōu)勢分析
更新時(shí)間:
2016-09-14
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作電動(dòng)機運行的三相異步電機。三相異步電動(dòng)機轉子的轉速低于旋轉磁場(chǎng)的轉速,轉子繞組因與磁場(chǎng)間存在著(zhù)相對運動(dòng)而感生電動(dòng)勢和電流,并與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉矩,實(shí)現能量變換。
與單相異步電動(dòng)機相比,三相異步電動(dòng)機運行性能好,并可節省各種材料。按轉子結構的不同,三相異步電動(dòng)機可分為籠式和繞線(xiàn)式兩種。
籠式轉子的異步電動(dòng)機結構簡(jiǎn)單、運行可靠、重量輕、價(jià)格便宜,得到了廣泛的應用,其主要缺點(diǎn)是調速困難。繞線(xiàn)式三相異步電動(dòng)機的轉子和定子一樣也設置了三相繞組并通過(guò)滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調節變阻器電阻可以改善電動(dòng)機的起動(dòng)性能和調節電動(dòng)機的轉速。
當電動(dòng)機的三相定子繞組(各相差120度電角度),通入三相交流電后,將產(chǎn)生一個(gè)旋轉磁場(chǎng),該旋轉磁場(chǎng)切割轉子繞組,從而在轉子繞組中產(chǎn)生感應電流(轉子繞組是閉合通路),載流的轉子導體在定子旋轉磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生電磁力,從而在電機轉軸上形成電磁轉矩,驅動(dòng)電動(dòng)機旋轉,并且電機旋轉方向與旋轉磁場(chǎng)方向相同。
三相電機原理
三相異步電動(dòng)機要旋轉起來(lái)的先決條件是具有一個(gè)旋轉磁場(chǎng),三相異步電動(dòng)機的定子繞組就是用來(lái)產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)的。我們知道,單相電源相與相之間的電壓在相位上是相差120度的,三相異步電動(dòng)機定子中的三個(gè)繞組在空間方位上也互差120度,這樣,當在定子繞組中通入三相電源時(shí),定子繞組就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)旋轉磁場(chǎng)。
電流每變化一個(gè)周期,旋轉磁場(chǎng)在空間旋轉一周,即旋轉磁場(chǎng)的旋轉速度與電流的變化是同步的。旋轉磁場(chǎng)的轉速為:n=60f/P式中f為電源頻率、P是磁場(chǎng)的磁極對數、n的單位是:每分鐘轉數。根據此式我們知道,電動(dòng)機的轉速與磁極數和使用電源的頻率有關(guān).
單相交流電動(dòng)機只有一個(gè)繞組,轉子是鼠籠式的。當單相正弦電流通過(guò)定子繞組時(shí),電動(dòng)機就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)的強弱和方向隨時(shí)間作正弦規律變化,但在空間方位上是固定的,所以又稱(chēng)這個(gè)磁場(chǎng)是交變脈動(dòng)磁場(chǎng)。
這個(gè)交變脈動(dòng)磁場(chǎng)可分解為兩個(gè)以相同轉速、旋轉方向互為相反的旋轉磁場(chǎng),當轉子靜止時(shí),這兩個(gè)旋轉磁場(chǎng)在轉子中產(chǎn)生兩個(gè)大小相等、方向相反的轉矩,使得合成轉矩為零,所以電動(dòng)機無(wú)法旋轉。當我們用外力使電動(dòng)機向某一方向旋轉時(shí)(如順時(shí)針?lè )较蛐D),這時(shí)轉子與順時(shí)針旋轉方向的旋轉磁場(chǎng)間的切割磁力線(xiàn)運動(dòng)變??;轉子與逆時(shí)針旋轉方向的旋轉磁場(chǎng)間的切割磁力線(xiàn)運動(dòng)變大。
這樣平衡就打破了,轉子所產(chǎn)生的總的電磁轉矩將不再是零,轉子將順著(zhù)推動(dòng)方向旋轉起來(lái)