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三相异步电动机的工作原理

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三相异步电动机的工作原理

发布日期:2019-12-03 作者: 点击:

(一)异步转动原理

 如果在定子绕组中通入三相对称电流,则定子内部产生某个方向转速为n1的旋转磁场。这时转子导体与旋转磁场之间存在着相对运动,切割磁力线而产生感应电动势。电动势的方向可根据右手定则确定。由于转子绕组是闭合的,于是在感应电动势的作用下,绕组内有电流流过,转子电流与旋转磁场相互作用,便在转子绕组中产生电磁力F。力F的方向可由左手定则确定。该力对转轴形成了电磁转矩Tem,使转子按旋转磁场方向转动。异步电动机的定子和转子之间能量的传递是靠电磁感应作用的,故异步电动机又称感应电动机。

 转子的转速n是否会与旋转磁场的转速n1相同呢?回答是不可能的。

因为一旦转子的转速和旋转磁场的转速相同,二者便无相对运动,转子也不能产生感应电动势和感应电流,也就没有电磁转矩了。只有二者转速有差异时,才能产生电磁转矩,驱使转子转动。可见,转子转速n总是略小于旋转磁场的转速n1。正是由于这个关系,这个电动机被称为异步电动机。


(二)异步电动机空载和负载运行

要使异步电动机运行,必须产生足够大的电磁转矩。电动机空载运行时,它产生的电磁力必须克服轴与轴之间的摩擦和转子旋转所受风阻等产生的空载转矩,即Tem=T0,电动机才能稳定运行。而T0一般很小,所以电磁转矩也很小,但其转速很高,几乎接近同步转速。

异步电动机轴上带负载转动时,也必须符合动力学的规律,即只有在电动机的电磁转矩与机械负载的反抗力矩相平衡时,即Tem=TL时,电动机才能以恒速运行。如果电动机的电磁转矩大于反抗力矩,即Tem>TL时,电动机将产生加速运行。反之,如果Tem<TL,则电动机将减速运转。

异步电动机是依靠转子转速的变化,来调整电动机的电磁能量,从而使电动机的电磁转矩得到相应的改变,以适用于负载变化的需要来实现新的平衡。当电动机以稳定的转速n运行时,假如由于某种原因,负载转矩突然降低,即变为Tem>TL,电动机将作加速旋转,转子感应电动势和电流减小,从而使电磁转矩减小,直到电磁转矩与新的反抗转矩相平衡,此时电动机在高于原转速n的情况下稳定运行。反之转矩由于某种原因增大时,电动机将最终稳定运行在低于原转速的情况下.

(三)三相异步电动机的电磁关系

三相异步电动机的电磁关系与变压器的很相似。异步电动机的定子绕组相当于变压器的一次绕组,转子绕组相当与变压器的二次绕组,只不过是短路的绕组。但三相异步电动机的每相绕组不像变压器那样集中的绕在铁心上,而是分布在铁心内壁的槽内,每一相绕组是由许多沿周围分布的线圈串联而成的。另外,三相异步电动机的磁路中有一个较大的空气隙。1526353304187147.jpg


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