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較單相電動機,三相異步電機的優(yōu)勢分析

更新時間: 2016-09-14
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  作電動機運行的三相異步電機。三相異步電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流,并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,實現(xiàn)能量變換。
  
  與單相異步電動機相比,三相異步電動機運行性能好,并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同,三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種。
  
  籠式轉(zhuǎn)子的異步電動機結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜,得到了廣泛的應(yīng)用,其主要缺點是調(diào)速困難。繞線式三相異步電動機的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。
  
  當電動機的三相定子繞組(各相差120度電角度),通入三相交流電后,將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組,從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流(轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路),載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力,從而在電機轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動電動機旋轉(zhuǎn),并且電機旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。
  
  三相電機原理
  
  三相異步電動機要旋轉(zhuǎn)起來的先決條件是具有一個旋轉(zhuǎn)磁場,三相異步電動機的定子繞組就是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的。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,三相異步電動機定子中的三個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,定子繞組就會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。
  
  電流每變化一個周期,旋轉(zhuǎn)磁場在空間旋轉(zhuǎn)一周,即旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度與電流的變化是同步的。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為:n=60f/P式中f為電源頻率、P是磁場的磁極對數(shù)、n的單位是:每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。根據(jù)此式我們知道,電動機的轉(zhuǎn)速與磁極數(shù)和使用電源的頻率有關(guān).
  
  單相交流電動機只有一個繞組,轉(zhuǎn)子是鼠籠式的。當單相正弦電流通過定子繞組時,電動機就會產(chǎn)生一個交變磁場,這個磁場的強弱和方向隨時間作正弦規(guī)律變化,但在空間方位上是固定的,所以又稱這個磁場是交變脈動磁場。
  
  這個交變脈動磁場可分解為兩個以相同轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向互為相反的旋轉(zhuǎn)磁場,當轉(zhuǎn)子靜止時,這兩個旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生兩個大小相等、方向相反的轉(zhuǎn)矩,使得合成轉(zhuǎn)矩為零,所以電動機無法旋轉(zhuǎn)。當我們用外力使電動機向某一方向旋轉(zhuǎn)時(如順時針方向旋轉(zhuǎn)),這時轉(zhuǎn)子與順時針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場間的切割磁力線運動變小;轉(zhuǎn)子與逆時針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場間的切割磁力線運動變大。
  
  這樣平衡就打破了,轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的總的電磁轉(zhuǎn)矩將不再是零,轉(zhuǎn)子將順著推動方向旋轉(zhuǎn)起來
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