理论教育 三相感应电动机基本工作原理优化

三相感应电动机基本工作原理优化

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4.1三相感应电动机的工作原理图根据旋转磁场理论,当向定子对称三相绕组施以对等的三相电压,有对称的三相电流流过时,会在电动机的气隙中形成旋转磁场,这个旋转磁场的转速称为同步转速n1,其与电网频率f1及电动机的极对数p的关系是为了叙述方便,这个旋转的气隙磁场用磁极N和S来表示,且假设其转向为逆时针方向。感应电动机工作在电动状态时,由电网输入电能转换成轴上机械能,带动生产机械以低于同步转速n1的速度旋转。

三相感应电动机基本工作原理优化

如图4.1所示为一台三相笼型感应电动机示意图,定子上有完全相同的三个绕组AX、BY、CZ,并在空间上互差120°,故称为对称三相绕组。转子槽内有导条,导体两端用短路环互相连接起来,形成一个闭合的笼型绕组,定子三相绕组可采用星形接法或三角形接法

图4.1 三相感应电动机的工作原理图

根据旋转磁场理论,当向定子对称三相绕组施以对等的三相电压,有对称的三相电流流过时,会在电动机的气隙中形成旋转磁场,这个旋转磁场的转速称为同步转速n1,其与电网频率f1及电动机的极对数p的关系是

为了叙述方便,这个旋转的气隙磁场用磁极N和S来表示,且假设其转向为逆时针方向。旋转的气隙磁场切割转子导体,在转子导条中感应电动势e2大小为

式中:B1为转子导体所处的气势磁密;l为转子导条的有效长度;Δν为转子导体对气隙磁场的相对切割速度。(www.daowen.com)

感应电动机工作在电动状态时,由电网输入电能转换成轴上机械能,带动生产机械以低于同步转速n1的速度旋转。其电磁转矩T是驱动转矩,其方向与转子转向一致。由于产生电磁转矩的转子电流是靠电磁感应作用产生的,所以称感应电动机,由于其转子转速始终低于同步转速n1,即n和n1之间必须存在着差异,因而亦称异步电动机。

转差(n1-n)的存在是感应电动机运行的必要条件,将转差(n1-n)与同步转速n1的比值称作转差率,用S表示

转差率是感应电动机的一个基本参数,它表示电动机转子转速n与旋转磁场转速n1相差的程度,它对电动机的运行有着极大的影响,由式(4.2)可以看出其大小同样也能反映转子转速,即

由于感应电动机工作在电动状态时,其转速n与同步转速n1方向相同但是低于同步转速,若以同步转速n1的方向作为正方向的话,则有0<n<n1,所以感应电动机工作于电动状态时的转差率的范围为:0<S<1。

转差率是异步电动机的一个重要物理量,转子转速越接近磁场转速则转差率越小。普通感应电动机,为了使额定运行时的效率较高,通常设计成额定转速低于且近似于同步转速,即有nN≤n1。所以普通感应电动机的额定转差率SN很小,一般在5%以下。

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