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三相異步電動機的工作原理

文章來源:正航儀器 瀏覽次數: 發布時間:2016-08-10

三相異步電動機的工作原理  
三相異步電動機的工作原理是基于定子旋轉磁場(  定子繞組內三相電流所產生的合成磁場) 和轉子電流(轉子繞組內的電流)的相互作用。如圖 1 - 8 ( a ) 所示 ,當定子的對 稱三相繞組接到三相電源上時,繞組內將通過對稱三相 電流,并在空間產生旋轉磁場 , 該磁場沿定子內圓周方向旋轉。圖1 -8 ( b ) 所示為具有一對磁極的旋轉磁場 ,我們可以假想磁極位于定子鐵芯內畫有陰影線的部分。
三相異步電動機細節圖
當磁場旋轉時,轉子繞組的導體切割磁通將產生感應電動勢句 ,假設旋轉磁場向順時針方向旋轉 ,則相當于轉子導體向逆時針方向旋 轉切割磁感線 ,根據右手定則(  圖 1 -9 ) ,在 N極下的轉子導體中感應電動勢的方向系 由圖面指向讀者 ,而在 S 極下的轉 子導體中感應電動勢方向則由讀者指向圖面(表示由圖面指向讀者的電流方向,用@表示由讀者指向圖面的電流方向) 。
右手
由于電動勢 町 的存在,轉子繞組中將產生轉 子電流 i2 o  根據安培電磁力定律,轉子電流與旋轉磁場相互 作用將產生電磁力 F ( 其方向由圖 1 - 1 左手定則決定, 這里假設 e2  和 i2 同向) ,該力在轉子的軸上形成 電磁轉矩 ,且轉矩的作用方向與旋轉磁揚的旋轉方向相同,轉 子受此轉矩作用,便按旋轉磁場的旋轉方向旋轉起來 。 但是 ,轉子的旋轉速度 n ( 即電動機的轉速) 恒比旋轉磁 場的旋轉速度 no ( 稱為同步轉速) 要小,因為如果兩種轉速相等 ,轉子和旋轉磁場沒有相對運動 ,轉子導體不切割磁感線,便不能產生感應電動勢 q 和電流 i2 ,也就沒有電磁轉矩,轉子將 不會繼 續旋轉。因此 ,轉子和旋轉磁場之間的轉速差是保證轉子旋轉的主要因素。
由于轉子轉速不等于同步轉速 ,所以把這種 電動機稱為異步電動機,而把轉速差( n0  - n) 與同步轉速 町 的比值稱為異步電動機的轉差率 ,用 S 表示 ,即nn   - nu       no( 1 - 2 )轉差率 S 是分析異步電動機運行情況的主要參數。
當轉子旋轉時,如果在軸上加有機械負載 ,則電動機輸出機械能。從物理本質上來分析,異步電動機的運行和變壓器相似,即電能從電源輸入定子繞組( 原繞組 ),通過 電磁感應的形式,以旋轉磁場作媒介 ,傳送到轉子繞組 ( 副繞組 ) ,而轉子中的電能通 過電磁力的作用變換成機械能輸出。由于在這種電動機中,轉子電流的產生和電能的傳遞是基于電磁感應現象的,所以異步電動機又稱為感應電動機。通常 ,異步電動機在額定負載時 n 接近于 no ,轉差率 S 很小,一般 為 ( 0.015    ~0. 060 ) 。

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