安陽(yáng)振動(dòng)器廠(chǎng)簡(jiǎn)述三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理
2020-03-19 10:01:29
（一）異步轉(zhuǎn)動(dòng)原理
如果在定子繞組中通入三相對(duì)稱(chēng)電流，則定子內(nèi)部產(chǎn)生某個(gè)方向轉(zhuǎn)速為n1的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這時(shí)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切割磁力線(xiàn)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)的方向可根據(jù)右手定則確定。由于轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，于是在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，繞組內(nèi)有電流流過(guò)，轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，便在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生電磁力F。力F的方向可由左手定則確定。該力對(duì)轉(zhuǎn)軸形成了電磁轉(zhuǎn)矩Tem，使轉(zhuǎn)子按旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子之間能量的傳遞是靠電磁感應(yīng)作用的，故異步電動(dòng)機(jī)又稱(chēng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n是否會(huì)與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1相同呢？回答是不可能的。
因?yàn)橐坏┺D(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速相同，二者便無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子也不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流，也就沒(méi)有電磁轉(zhuǎn)矩了。只有二者轉(zhuǎn)速有差異時(shí)，才能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢?jiàn)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n總是略小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1。正是由于這個(gè)關(guān)系，這個(gè)電動(dòng)機(jī)被稱(chēng)為異步電動(dòng)機(jī)。
（二）異步電動(dòng)機(jī)空載和負(fù)載運(yùn)行
要使異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，必須產(chǎn)生足夠大的電磁轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)，它產(chǎn)生的電磁力必須克服軸與軸之間的摩擦和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所受風(fēng)阻等產(chǎn)生的空載轉(zhuǎn)矩，即Tem=T0，電動(dòng)機(jī)才能穩(wěn)定運(yùn)行。而T0一般很小，所以電磁轉(zhuǎn)矩也很小，但其轉(zhuǎn)速很高，幾乎接近同步轉(zhuǎn)速。
異步電動(dòng)機(jī)軸上帶負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，也必須符合動(dòng)力學(xué)的規(guī)律，即只有在電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與機(jī)械負(fù)載的反抗力矩相平衡時(shí)，即Tem=TL時(shí)，電動(dòng)機(jī)才能以恒速運(yùn)行。如果電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩大于反抗力矩，即Tem>TL時(shí)，電動(dòng)機(jī)將產(chǎn)生加速運(yùn)行。反之，如果Tem<tl，則電動(dòng)機(jī)將減速運(yùn)轉(zhuǎn)。異步電動(dòng)機(jī)是依靠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化，來(lái)調(diào)整電動(dòng)機(jī)的電磁能量，從而使電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩得到相應(yīng)的改變，以適用于負(fù)載變化的需要來(lái)實(shí)現(xiàn)新的平衡。當(dāng)電動(dòng)機(jī)以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速n運(yùn)行時(shí)，假如由于某種原因，負(fù)載轉(zhuǎn)矩突然降低，即變?yōu)門(mén)em>TL，電動(dòng)機(jī)將作加速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流減小，從而使電磁轉(zhuǎn)矩減小，直到電磁轉(zhuǎn)矩與新的反抗轉(zhuǎn)矩相平衡，此時(shí)電動(dòng)機(jī)在高于原轉(zhuǎn)速n的情況下穩(wěn)定運(yùn)行。反之轉(zhuǎn)矩由于某種原因增大時(shí)，電動(dòng)機(jī)將最終穩(wěn)定運(yùn)行在低于原轉(zhuǎn)速的情況下.
（三）三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系
三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁關(guān)系與變壓器的很相似。異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組相當(dāng)于變壓器的一次繞組，轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)與變壓器的二次繞組，只不過(guò)是短路的繞組。但三相異步電動(dòng)機(jī)的每相繞組不像變壓器那樣集中的繞在鐵心上，而是分布在鐵心內(nèi)壁的槽內(nèi)，每一相繞組是由許多沿周?chē)植嫉木€(xiàn)圈串聯(lián)而成的。另外，三相異步電動(dòng)機(jī)的磁路中有一個(gè)較大的空氣隙。