异步电动机的三相定子绕组通入三相电流,便产生旋转磁场,并切割转子导体(导体切割磁力线),在转子电路中产生感应电流,载流转子在磁场中受力产生电磁转矩,从而使转子旋转,所以旋转磁场的产生是转子转动的先决条件。
1、旋转磁场的产生 三相对称绕组AX、BY、CZ在空间互差 ![]() ![]() ![]() ![]() 通入电机的三相电流波形如下图所示: ![]() ![]() 为了便于分析,取
![]() ![]() ![]() (1) ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() (2)
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![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 三相对称电流通过三相对称绕组。 2、旋转磁场的方向
旋转磁场的方向与通入绕组的三相电流的相序有关。 如果将三根导线中的任意两根对调位置(例如对调了B和C两相),则电动机三相绕组的B相与C相对调(注意:电源三相端子的相序未变),旋转磁场反转。 3、旋转磁场的极对数 每相绕组只有一个线圈,绕组的始端之间相差120°空间角,则产生的旋转磁场具有一对极,即 ![]() ![]() 显然,p与定子绕组的安排有关。 一般的电动机制造好以后,从型号上即可判断磁极对数。 例:Y132M-4→ ![]() Y180L-6→ ![]() 4、旋转磁场的转速
根据上面的分析,电流变化一个周期,两极旋转磁场在空间旋转一周。若电流的频率为f,则旋转磁场的转速为每秒f转。若以 ![]() ![]() 如果每相绕组有两个线圈(四个圈边),适当地安排绕组的分布,可以形成四个极(两对极)的旋转磁场,即 ![]() ![]() ![]() ![]() 由上式可知,旋转磁场的转速 ![]() 我国的电源频率为50Hz,则无论电动机多么复杂,若p一定则 ![]() 下表为电动机的极对数与同步转速的关系。
5、转子转动的原理 ![]() 两极(一对级,p=1)三相异步电动机转动原理如图所示,N、S表示两极旋转磁场,转子中只画出两根导条。当旋转磁场向顺时针方向旋转时,其磁力线切割转子导条,转子与磁场之间有相对运动,相当于磁场不动,导体沿逆时针切割磁力线,从而在转子导条中产生感应电动势,电动势的方向由右手定则确定。在电动势作用下,闭合的导条中就有电流,而载流导体在磁场中受电磁力F,电磁力方向可用左手定则来确定。由电磁力产生电磁转矩,转子就转动起来了。
6、转差率
转子转动的方向和磁极转动的方向相同。但转子的转速n不可能达到与旋转磁场的转速 ![]() ![]() ![]() 我们用转差率 ![]() ![]() ![]() 转差率是异步电动机的一个重要的物理量。转子转速越接近磁场转速,则转差率越小。由于三相异步电动机的额定转速与同步转速相近,所以它的转差率很小。通常异步电动机在额定负载时的转差率为1%~9%。 当n=0时(起动初始瞬间),s=1,这时转差率最大。 ![]() ![]() 例:有一台三相异步电动机,其额定转速n=970r/min,电源频率50HZ。那么电动机极对数是多少?额定负载时的转差率如何确定? 解:因为n=970r/min,这是电机的转子转速。转子转速应该略小于旋转磁场转速。而旋转磁场转速根据极对数不同,当电源频率50HZ时,分别为3000、1500、1000、750等几个数值,因此970接近于其中的1000转/分(3对磁极),故电机的磁极对数为p=3,旋转磁场转速为 ![]() 额定转差率为 ![]() |
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GMT+8, 2021-12-6 21:03