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三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场,三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道,三相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的,三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度,这样,当在定子绕组中通入三相电源时,定子绕组就会产生一个旋转磁场, 定子绕组产生旋转磁场后,转子导体(鼠笼条)将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流,转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力,电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向旋转起来。一般情况下,电动机的实际转速低于旋转磁场的转速不同步。为此我们称三相电动机为异步电动机。
三相同步电动机是三相发电机的不同工作状态.
三相同步电机的转子上有N对磁极,这些磁极以N-S-N-S---的次序排列,磁极上有线圈,所有的线圈串联,最后的两端,接在转子轴上的两个铜滑环上,铜滑环与轴是绝缘的。励磁电源经碳刷与铜滑环接触,使励磁电流通过磁极上的励磁线圈,使磁极产生磁力。
对于电动机,定子上有三相交流绕组,产生旋转磁场,旋转磁场牵引着转子(的磁极)旋转。
对于发电机,转子的旋转磁极,感应定子上的三相交流绕组,使其发电。所谓的同步电机,就是电枢绕组的磁场旋转速度与转子旋转方向一致,转速相同。这样的电机一般为如下结构:转子上有绕组,是集中式的励磁绕组;转子上无绕组,而采用永磁体结构;转子上无绕组,无永磁体,有齿和槽。定子上有分布式绕组。采用这样的结构主要是可以把滑环和电刷的数量降到最低,这样的电机又叫转场式电机。也有为某种特殊要求,而把励磁绕组放在定子上的结构,这样的结构一般称为转枢式(如家用吊扇)。
异步电机与同步电机其实有一个很大的工作原理上的区别:
同步电机的工作是靠“磁场总是沿着磁路最短的方向上走”,以转场失电机为例。在转子上有了励磁后,出现了N和S极;然后定子磁场旋转,其N,S极的相互变化,总是与转子上的磁极一一对应。所以形成了同步。更重要的是,定、转子的磁极数必须相同,否则电机是不能运转的。
而异步电动机是靠感应来实现运动的。原理是,在定子绕组加三相电压后,会形成旋转磁场,转子上的导条因切割磁力线,所以产生了电势;又由于导条是连通的,所以就产生了电流。此时,我们就想到了初中时学的---“带电导体在磁场中会产生运动”。所以,这样的电动机才叫“感应电机”。对于异步或感应电机来讲,其转子的极数是自动感应定子极数的。也可以讲,转子是没有极数的。(以上是以电枢绕组在定子上做例的)。异步电机没有转枢/转场之说。 |
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