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异步电动机的工作原理及控制 *** 同步电动机和异步电动机工作原理

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为什么圆筒内电流为0 交流电动机工作原理之异步电动机

交流电动机作为用电器或各种机械的动力源,将电能转化为机械能,从而带动水泵之类的设备运行。

异步电动机的工作原理及控制 ***  同步电动机和异步电动机工作原理

交流电动机构造

交流电动机主要有两大部件组成:定子和转子。定子就是最外面的圆筒,圆筒内侧缠有很多绕组,这些绕组与外部交流电源接通,整个圆筒则与机座连接在一起,固定不动,称为“定子”

定子

定子通常由铸铁或铸钢制成。作用是固定铁芯和定子绕组,并且前后有两个端盖支撑转子轴,它的外表面铸有散热筋。下图中红色方框标记为前后端盖。

端盖

铁芯:是电动机的磁路部分,铁芯固定在机座内,由表面绝缘的硅钢片叠压而成,硅钢片内圆制有均匀的槽口,用于放置定子绕组。定子绕组是电动机的电路部分。

转子转轴:输出力矩

转子铁芯:是把相互绝缘的硅钢片压装在转子轴上的圆柱体,在硅钢片的外圆上有均匀的沟槽,供镶嵌转子绕组用(同步电动机转子有绕组)

转子

异步电动机原理

我们将电动机定子铁芯中的定子绕组简化成如下形式,U1U2、V1V2、W1W2三相绕组星型联结。

定子三相绕组

三相绕组中通入三相对称电流

i1=Imsint

i2=Imsin(t-120)

i3=Imsin(t+120)

让我们以原点0点为界限,0点以上为i轴正半轴,0点以下为i轴负半轴。当正弦波形在i轴正半轴时,电流从首端流入,尾端流出,在i轴负半轴时,电流从尾端流入,首端流出

以上面正弦波形图为例,红色波形图为W相,绿色波形图为V相,黄色波形图为U相。t=0时,W相在i轴正半轴,电流从首端W1流入,从尾端W2流出,绿色波形图为V相,V相在i轴负半轴,电流从尾端V2流入,从首端V1流出。U相电流为零。

根据安培定则(右手螺旋定则)可判断出磁场方向

安培定则(右手螺旋定则)

定则一:用右手握住通电直导线,让大拇指指向直导线中电流方向,那么四指指向就是通电导线周围磁场的方向。

定则二:用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

根据安培定则一判断出的磁场方向为

当t=180时,红色波形图为W相,绿色波形图为V相,黄色波形图为U相。W相在i轴负半轴,电流从尾端W2流入,从首端W1流出,绿色波形图为V相,V相在i轴正半轴,电流从首端V1流入,从尾端V2流出。U相电流为零。

同理,我们能判断出t=60,t=90,t=360

由此可见,电流变化磁场也在不停旋转,电流每变化一个周期,合成磁场旋转一圈。定子三相绕组通入三相对称交流电时,将在电机气隙空间产生旋转磁场。旋转磁场的转速,也称为同步转速,即为n=60f/p(p为磁极对数,f为电源频率)产生的磁场在电机气隙间以转速n顺时针旋转,这时静止的转子与旋转磁场有了相对运动,相当于转子线圈切割了磁力线(磁通量发生了变化)产生了感应电动势E,又因为转子线圈是闭合的,所以线圈内有了感应电流。(因磁通量变化产生感应电动势,闭合电路导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。)

感应电流又在定子绕组产生的旋转磁场中有了电磁力(安培力),电磁力的方向可由左手定则判断,电磁力产生了与磁场旋转方向相同的旋转力矩,使转子转动,转动方向同旋转磁场。

左手定则(判断安培力):伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。这就是判定通电导体在磁场中受力方向的左手定则。

上面所说的,将转子置于旋转磁场中,在旋转磁场的作用下,获得一个转动力矩,因而转子转动。将此类电动机称为异步电动机,也可称为感应电动机。

绕线转子三相异步电动机工作原理 同步电动机和异步电动机工作原理