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为什么叫异步电机,异步电机工作原理

发布时间:2023-09-15 23:26:37编辑:温柔的背包来源:

很多朋友对为什么叫异步电机,异步电机工作原理不是很了解,每日小编刚好整理了这方面的知识,今天就来带大家一探究竟。

为什么叫异步电机,异步电机工作原理

为什么叫异步电机?它是一台三相异步电动机,电动机运行。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速。由于转子绕组与磁场的相对运动,感应出电动势和电流,与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量转换。

三相异步电动机“不同步”的含义是在电动工作状态下,转子转速始终低于同步转速。三相交流电接入定子绕组产生三个磁场,在定子气隙中合成一个旋转磁场。这种旋转磁场的速度称为同步速度。静止的转子绕组相对于磁场运动并切割磁力线,从而感应出电动势。

当转子绕组闭合时,产生转子电流,该电流与旋转磁场相互作用,在转子绕组中产生电磁力矩,驱动转子向旋转磁场方向旋转。但是转子的速度永远不会与旋转磁场的速度同步。尤其是同步的话,转子绕组和磁场不会相对运动而切割磁力线,不会产生感应电动势和感应电流。使得转子不能继续旋转。因此,转子速度总是略低于同步速度。

异步电机是一种交流电机,它是利用气隙中的旋转磁场与转子绕组中的感应电流相互作用产生电磁转矩,从而实现能量转换。由于转子绕组感应电流,其转速与同步转速有一定的差别。异步电动机不同于其他电动机的特点有1、结构简单,易于维护;2、由电网供电,使用方便;1、调速性能差;2、的效率低于DC电机。

异步电动机的工作原理当异步电动机的定子接入三相电源时,定子中会流过三相电流,定子电流会产生一系列气隙旋转磁场密度。其中,以同步速度沿绕组相序旋转的基波气隙旋转磁场密度起主要作用。同步转速的大小决定了子电网的频率和绕组极数,即

图5-1 (a)是两极异步电动机的示意图。n1箭头表示气隙磁通密度的旋转方向,最里面的大圆圈代表转子,其中两个小圆圈代表转子绕组的导体。让我们考虑转子还没有转动的情况。气隙的旋转磁场密度用N极和S极形象地表示出来。在图中所示的时刻,N极在上,S极在下。

然后,转子导体切割气隙,旋转磁场密度感应电势,其方向如图[图片]所示,图5-1中。因为转子绕组短路,转子绕组中会有电流。在图5-1所示的时刻,导体中电流的方向被认为与感应电势同相。

根据气隙旋转磁通密度的极性和电流方向,从左手定则可以看出,一个与气隙旋转磁通密度方向相同的电磁转矩会作用在转子上。如果这种电磁转矩能够克服施加到转子上的负载转矩,那么转子就能够旋转并加速其旋转。只要转子转速低于同步转速,转子导体中感应电势和电流的方向不变,电磁转矩的方向也不变,这就是驱动转矩。(a)电动机;发电机;电磁制动

图5-1异步电动机的三种运行状态如果转子转速加速到等于同步转速n1,转子绕组与气隙旋转磁通密度之间就没有相对运动,当然转子绕组就不再感应电势,电流和电磁转矩都等于零。也就是说,这种情况是无法维持的。

但只要n

通常,同步转速与电机转子转速之差与同步转速之比称为转差率(也称转差率或转差率),用s表示,转差率的定义是:s是一个无单位量,其大小可以反映电机转子的转速。例如,当n=0时,s=1;当n=n1时,s=0;当n > n1时,s为负;当电机转子的旋转方向与气隙的旋转磁场密度相反时,S >1。

如果用另一个原动机驱动电机以高于同步转速n1的速度运行,即n > n1,那么导体中电势和电流的方向与产生的电磁转矩方向相反,如图5-1 (b)所示。在这种情况下,电磁转矩是原动机的制动转矩。为了保持电机转子旋转,原动机必须向电机输入机械功率。

因此,异步电动机的定子由从电网吸收电能变为向电网输送电能,即处于发电机运行状态。

如果用其他机械拖动电机转子以与气隙旋转磁场密度相反的方向旋转,即S > 1,如图5-1 (c)所示。此时,转子中电势和电流的方向仍与电机工作时相同,作用在转子上的电磁转矩方向仍与气隙旋转磁密方向一致,但。它与转子的实际旋转方向相反。可以看出,此时的电磁转矩与拖动机械施加在电机转子上的转矩方向相反,两者相互平衡,而电磁转矩就是制动转矩。

我们称这种情况为电机处于电磁制动运行状态。

电机除了吸收拖动机械的机械功率外,还从电网吸收了电功率。这两部分功率在电机内部都以损耗的方式最终转化为热能散发出来。

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