交流异步电机工作原理 交流异步电机工作原理

1、简述三相交流异步电动机的工作原理并说明“异步”的原因 。   工作原理:当电动机的三相定子绕组(各相差度电角度),通入三相交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同 。。,而是以一定的转速旋转着的 。。因此,转子转速必须低于定子磁场的转速(即为“异步”) 。三相异步电动机是根据闭合回路的导体在旋转磁场中会跟着磁场旋转的原理制作的 。??? 三相电中每相之间的相位差是/3周期改变一下磁极,来带动鼠龙转子旋转 。

2、三相交流异步电动机的原理   三相异步电动机在定子线圈通三相交流电后,会在内部产生一个正弦变化的磁场,从而带动转子旋转 。1、定子线圈通电,产生磁场(电生磁) 。因为三相交流电是按正弦变化的,所以这个磁场也是按正弦变化的 。2、转子上面均匀分布着导电金属条,两面端部相连,行程闭合回路,定子磁场按正弦变化后,静止的转子金属条会切割磁力线,就会产生电流 。(右手定则) 3、转子上面的金属条有了电流以后,就在磁场内部会产生运动,从而带动转子运动 。(左手定则) 再通过转子上面的轴带动负荷运动 。4、定子绕组产生的磁场不断变化,转子也就不断的切割磁力线,产生电流,不断旋转 。所以三相异步电动机的基本原理简单说就是:定子产生交变磁场,转子切割磁力线产生电流,有电流的转子在磁场内部旋转运动,再通过输出轴带动负荷运动 。三相异步电动机主要由定子和转子构成,定子是静止不动的部分,转子是旋转部分,在定子与转子之间有一定的气隙 。?? 三相线绕式电动机转子结构示意图 定子由铁心、绕组与机座三部分组成 。转子由铁心与绕组组成,转子绕组有鼠笼式和线绕式 。鼠笼式转子是在转子铁心槽里插入铜条,再将全部铜条两端焊在两个铜端环上而组成;线绕式转子绕组与定子绕组一样,由线圈组成绕组放入转子铁心槽里 。鼠笼式与线绕式两种电动机虽然结构不一样,但工作原理是一样的 。编辑本段三相交流异步电动机工作原理1、旋转磁场 定子三相绕组通入三相交流电即可产生旋转磁场 。当三相电流不断地随时间变化时,所建立的合成磁场也不断地在空间旋转,如下图所示 。旋转磁场的旋转方向与 ?? 三相电流的相序一致,任意调换两根电源进线,则旋转磁场反转 。定子旋转磁场旋转切割转子绕组,转子绕组产生感应电动势,其方向由“右手螺旋定则”确定 。由于转子绕组自身闭合,便有电流流过,并假定电流方向与电动势方向相同,转子绕组感应电流在定子旋转磁场作用下,产生电磁力,其方向由“左手螺旋定则”判断 。该力对转轴形成转矩(称电磁转矩),并可见,它的方向与定子旋转磁场(即电流相序)一致,于是,电动机在电磁转矩的驱动下,顺着旋转磁场的方向旋转,且一定有转子转速 。有转速差是异步电动机旋转的必要条件,异步的名称也由此而来 。电动机长期稳定运行时,电磁转矩T和机械负载转矩T、 转差率 旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与旋转磁场的同步转速之比称为转差率 。描述转子转速与旋转磁场转速相差的程度 。在正常运行范围内,异步电动机的 ?? 转差率很小,仅在.之间 。三相交流异步电动机机械特性 TS的曲线图如下力图左;Tn的曲线图如下图右,即为电动机的机械特性曲线 。在机械特性图中,存在两个工作区:稳定运行区和不稳定运行区 。在机械特性曲线的AB段,当作用在电动机轴上的负载转矩发生变化时,电动机能适应负载的变化而自动调节达到稳定运行,故为稳定区 。机械特性曲线的BC段,因电动机工作在该区段时其电磁转矩不能自动适应负载转矩的变化,故为不稳定区 。编辑本段三相交流异步电动机机械特性TS的曲线图如下力图左;Tn的曲线图如下图右,即为电动机的机械特性曲线 。?? 在机械特性图中,存在两个工作区:稳定运行区和不稳定运行区 。在机械特性曲线的AB段,当作用在电动机轴上的负载转矩发生变化时,电动机能适应负载的变化而自动调节达到稳定运行,故为稳定区 。机械特性曲线的BC段,因电动机工作在该区段时其电磁转矩不能自动适应负载转矩的变化,故为不稳定区 。编辑本段三相交流异步电动机保护电路 1. 短路保护短路是由于绝缘损坏、接线错误等原因导致电流从非正常路径流过的现象 。瞬时短路电流可能达到电机额定电流的几十倍甚至上百倍,如果不能及时切断电源,则有可能造成电机不可修复的损坏,还有可能导致触电、火灾等危险 。?? 短路保护应该满足以下要:一是必须在很短的时间内切断电源;二是当电机正常启动、制动时,保护装置不应误动作 。常用的短路保护装置有熔断器和断路器 。. 失压保护如果电动机在正常工作时突然掉电,那么在电源电压恢复时,就可能自行启动,造成人身事故或机械设备损坏 。为防止电压恢复时电动机的自行启动或电器件自行投入工作而设置的保护,称为失压保护 。采用接触器和按钮控制电动机的启动制动就具有失压保护功能 。如果正常工作中电网电压消失,接触器会自动释放而切断电动机电源 。%时,就要能自动切除电源而停止工作,这种保护称为欠电压保护 。电动机在电网电压降低时,其转速、转矩都将降低甚至堵转 。在负载一定的情况下,一方面电动机电流增大,而其增加副度还不足以使熔断器和热继电器动作,因此必须要采取欠压保护措施 。除了利用接触器本身的欠电压保护作用之外,还可以采用低压断路器或专门的电磁式电压继电器来进行欠电压保护,其方法是将电压继电器线圈跨接在电源上,其动合触头串接在接触器控制回路中 。当电网电压低于指定值时,电压继电器动作使接触器释放 。) 用带断相保护的热继电器 ) 断丝电压保护 5) 采用专门为断相运行而设计的断相保护继电器 8. 相序保护一般情况下,电动机工作的接线顺序是有规定的,如果由于某种原因,导致相序发生错乱,电动机将无法正常工作甚至损坏 。相序保护就是为了防止这类事故发 ?? 实用断相相序保护器的工作原理图 生 。相序保护可采用相序继电器,当电路中相序与指定相序不符时,相序继电器将触发动作,切断控制电路的电源从而达到切断电动机电源、保护电动机的目的 。工作原理: 由电阻R和氖泡NB组成三相交流电相序检测电路 。由于C和D接通交流接触器C的控制回路,C吸合,电动机启动运转 。反之,如为逆相序,则氖泡不亮,K不吸合,KmA 。因此,“负载三相平衡”这个概念只具理论意义 。编辑本段三相交流异步电动机控制电路) 降压启动 i. 定子绕组串电阻(电抗器)降压启动:电动机启动时,在三相定子电路中串入电阻,使电动机定子绕组电压降低,限制了启动电流,待电动机转速上升到一定值后,将电阻切除,使电动机在额定电压下稳定运行 。ii. 星形三角形降压启动: 星形三角形降压启动是指电动机启动时,把定子绕组接成星形,以降低启动电压,限制启动电流;待电动机启动后,再把定子绕组改接成三角形,使电动机从现在起运行 。凡是在正常运行时定子绕组做成三角形连接的异步电动机,均可用这种降压方法 。电动机启动时,接成Y形,加在每相定子绕组上的启动电压只有三角形接法的,启动电流为三角形接法的/) 手动控制 ) 接触器与按钮双重互锁控制 ) 能耗制动控制线路 能耗制动控制电路是当电动机停车后,立即在电动机定子绕组中通入两相直流电源,使之产生一个恒定的静止磁场,由运动的转子切割该磁场后,在转子绕组中产 ?? 生感应电流 。这个电流又受到静止磁场的作用产生电磁力矩,产生的电磁力矩的方向正好与电动机的转向相反,从而使电动机迅速停转 。应用较多的有变压器桥式整流单向运转能耗制动 。能耗制动的优点是制动准确能量消耗小,冲击小;缺点是需附加直流电源,制动转矩小 。4. 变频调速控制 调速就是指让电动机在同一负载下能得到不同的转速,以满足实际需要 。改变电动机转速有三种可能:一是变频调速,二是变极调速,三是变转差率调速 三相异步电动机是根据闭合回路的导体在旋转磁场中会跟着磁场旋转的原理制作的 。??? 三相电中每相之间的相位差是/3周期改变一下磁极,来带动鼠龙转子旋转 。

3、简述交流异步电机的工作原理【交流异步电机工作原理 交流异步电机工作原理】   三相异步电机是感应电机的一种,定子通入电流以后,部分磁通穿过短路环,并在其中产生感应电流 。短路环中的电流阻碍磁通的变化,致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差,从而形成旋转磁场 。通电启动后,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流,即旋转磁场与转子存在相对转速,并与磁场相互作用产生电磁转矩,使转子转起来,实现能量变换 。三相交流异步电动机工作原理:()根据电磁力定律,载流的转子导体在磁场中受到电磁力作用,形成电磁转矩,驱动转子旋转,当电动机轴上带机械负载时,便向外输出机械能 。电机的转速(转子转速)小于旋转磁场的转速,从而叫为异步电机 。它和感应电机基本上是相同的 。s=(nsn)/ns 。s为转差率,ns为磁场转速,n为转子转速 。三相异步电动机的转速永远低于旋转磁场的同步转速,使转子和旋转磁场间有相对运动,从而保证转子的闭合导体切割磁力线,感生电流,产生转矩 。转速的差异是异步电机运转的必要条件 。在额定情况下,转子转速一般比同步转速低% 。

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