第5章+三相异步电动机的运行原理
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第五章三相异步电动机的基本原理主要讲授内容:三相异步电动机的工作原理、结构、运行特性、等效电路、参数测量、转矩转差的关系等,是必须掌握的内容,使本课程的重点。
是在现代工业中正被大量应用的机电能量转换装置,是后续课程《电力拖动》课程的基础。
讨论:三相异步电动机What?三相异步电动机的用途、结构?How?三相异步电动机的工作原理?第一节三相异步电动机的结构及额定参数一、异步电动机的主要用途和分类用途:异步电机主要用作电动机,拖动各种生产机械。
异步电动机的优点:结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工作特性。
采用现代电力电子功率器件和计算机技术可得到良好的调速性能。
已经取代直流电动机,成为应用广泛的调速系统。
异步电动机的缺点:功率体积比较小。
功率因数较差。
直接接电网运行时,必须从电网里吸收滞后的励磁电流,使它的功率因数总是小于1。
通过控制器可以使这一缺点得到改善。
异步电动机运行时,定子绕组接到交流电源上,转子绕组自身短路,由于电磁感应的关系,在转子绕组中产生电动势、电流,从而产生电磁转矩。
所以,异步电机又叫感应电机。
二、异步电动机的分类从不同角度看,有不同的分类法:(1)按定子相数分有①单相;②三相异步电动机。
(2)按转子结构分有①绕线式;②鼠笼式。
后者又包括单鼠笼、双鼠笼和深槽式异步电动机。
此外,根据电机定子绕组上所加电压的大小,又有高压、低压异步电动机之分。
从其它角度看,还有高起动转矩、高转差率、高转速异步电机等等。
异步电机也可作为异步发电机使用。
单机使用时,常用于电网尚未到达的地区,又没有同步发电机的情况,或用于风力发电等特殊场合上。
在异步电动机的电力拖动中,异步电机回馈制动时,即运行在异步发电机状态。
风叶铁心绕组轴承滑环绕线电动机转子笼型绕组导条端环1、异步电动机的定子:异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成的。
(1)定子铁心:是电动机磁路的一部分,装在机座里。
三相异步电动机工作原理
在工作时,将三相交流电源连接到定子绕组上,通过变换器将输入的三相电流转换为旋转磁场。
当三相电流通过定子绕组时,会在定子上产生旋转磁场,该旋转磁场的转速等于输入电源的频率。
然后,通过电磁感应的原理,定子绕组的旋转磁场会切割转子绕组,导致转子绕组中产生感应电流。
由于转子绕组是闭合回路,感应电流会在转子绕组内形成一个磁场。
由于定子绕组的磁场是旋转的,而转子绕组的磁场是固定的,因此,定子绕组的磁场与转子绕组的磁场之间会产生一个相对运动的力,称为电磁力。
这个电磁力是沿着定子和转子之间的磁场方向作用的,导致转子开始旋转。
转子的旋转产生了机械功,这部分功通过轴传递到外部负载中,从而实现了电能到机械能的转换。
转子的转动速度与输入电源的频率和磁场的强度相关。
为了保证电动机的工作效率和稳定性,通常会通过定子绕组的设计和转子绕组的形状来调节电动机的性能。
例如,增加定子绕组的线圈数可以提高电动机的输出功率,而调整转子绕组的形状可以改变电动机的起动和运行特性。
此外,三相异步电动机还有一些辅助装置,如电容器启动器和转子回路。
电容器启动器可以通过改变定子绕组的电流相位来启动电动机,而转子回路可以通过在转子绕组中添加一个辅助电源来减小转子的起动电流。
总之,三相异步电动机的工作原理是通过电磁感应和电磁力相互作用实现的。
通过传递电能到机械能,它可以广泛应用于各种工业领域,如工厂中的泵、风扇和压缩机等设备。
三相异步电动机的运行原理
运行时,通过三个相位的交流电源向定子绕组供电。
交流电源产生的
电流在定子绕组中形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场的频率和极数分别与
电源的频率和定子绕组的极对数有关。
当转子静止时,转子绕组处于静止磁场中,由于转子绕组导体中存在
自感现象,会在导体中产生涡流,并形成极对极的磁场,这个磁场与定子
旋转磁场相互作用。
根据楞次定律,转子绕组所受的磁力会使得转子开始
旋转。
由于转子的旋转,它与定子的旋转磁场产生的磁场之间的相对运动
使得磁力不断的变化。
这种磁力的变化会产生一个与定子旋转磁场频率相同的频率信号,这
个信号称为转子的感应电动势。
根据感应电动势的方向,转子上的电流会
形成一个磁场,这个磁场会与定子的旋转磁场相互作用,产生一个电磁力,推动转子继续旋转。
因此,转子通过不断的旋转来逐渐与定子的旋转磁场
同步运行。
为了保持同步运行,转子上的感应电流的频率必须与定子的旋转磁场
频率相同。
如果转子的转速与定子的旋转磁场不同步,将会导致转矩不平衡。
而转矩不平衡会引起转子加速或减速,直至达到与定子旋转磁场同步
运行的状态。
总结起来,三相异步电动机的运行原理可以概括为:定子绕组中的交
流电源形成旋转磁场,使转子开始旋转;转子的旋转与旋转磁场之间的相
对运动产生感应电动势;感应电动势产生的感应电流在转子上形成磁场,
与定子旋转磁场相互作用,产生电磁力推动转子继续旋转;转子通过旋转
逐渐与定子旋转磁场同步运行,以保持稳定的工作状态。