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异步电机的基本工作原理是什么?

2016-12-03 技术知识
异步电机的基本工作原理是什么?
在空间对称放置的三相绕组中,通入对称的三相交流电,将会在定子与转子之间的气隙中产生一个按正弦分布的圆形基波旋转磁场,其方向是始终与三相交流电接入绕组的相序一致。当三相电源为正相序时,旋转磁场若为顺时针旋转;当反相序时,旋转磁场则为逆时针旋转。根据电角度与机械角度或空间角度之间的关系,可以确定旋转磁场的转速n1为
式中,旋转磁场的转速与电网频率f1成正比,与绕组的极对数p成反比。在我国,由于交流电的频率均为50Hz,这个频率称为工频。因此,电机的磁极对数p与旋转磁场的转速n1之间的关系如表6-1所示。
磁极对数p与旋转磁场的转速n1之间关系表
根据电机额定转速n比较接近旋转磁场的转速n1的特点,只要知道电动机的额定转速即可知道该电机旋转磁场的转速n1是多少,电机磁极对数p是多少。该旋转磁场在旋转过程中既切割定子线圈也切割转子线圈,并分别在定子线圈和转子线圈中产生感生电动势。对于绕线式交流电动机,当转子线圈开路时,还可以测量得到转子线圈中的感生电动势。旋转磁场在定子绕组中产生的感生电动势将反对定子绕组中的电流的增加,从而实现定子回路的电压平衡;在转子绕组中产生的感生电动势,则由于转子绕组是短路的(若是笼型绕组则其本身就是短路的,若是绕线式转子则通过电刷短路),在转子绕组中产生相当大的感生电流或短路电流。

我们知道,在磁场中,带电的导体会受到力的作用,根据左手定则可知,其电磁力的方向与旋转磁场的方向相同或者说一致,并且形成电磁转矩,拖动电动机转子以及与转子相连接的机械负载沿着旋转磁场的旋转方向旋转。也正是根据这一点,只需颠倒三相电中的任意两相连接,就能改变旋转磁场和方向,从而改变电动机轴的旋转方向。又由于转子中的感生电动势、感生电流和产生的电磁力都是通过旋转磁场感应得到的,因此,三相交流电动机又叫感应电动机。同变压器一样,转子绕组中的感生电流也要在铁芯中,在气隙中产生磁通、磁动势和漏磁通,削弱主磁通,降低在定子绕组和转子绕组中的感生电。