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三相异步电动机的工作原理是什么

更新:2023年02月22日 22:23 好一点

好一点小编带来了三相异步电动机的工作原理是什么,希望能对大家有所帮助,一起来看看吧!
三相异步电动机的工作原理是什么

三相交流异步电动机工作原理:

(1)当三相异步电机接入三相交流电源时,三相定子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势(定子旋转磁动势)并产生旋转磁场。

(2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感应电流。

(3)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=(ns-n)/ns。s为转差率,ns为磁场转速,n为转子转速。

三相异步电动机由:定子(固定部分)、转子(转动部分)、端盖、轴承、接线柱、接线盒、风扇叶及风扇罩等组成。

具体作用:

1、定子——固定电机、安放电机绕组;

2、转子——在定子旋转磁场作用下转动,输出转矩;

3、端盖及轴承——支承转子;

4、接线柱及接线盒——固定电机引出线、保护接线柱及防止触电;

5、风扇叶及风扇罩——冷却电机、保护风扇叶。

电动机

电动机(Motor)是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩。

三相异步电机的基本结构是什么

三相异步电动机由两个基本部分组成:固定定子和旋转转子。

转子安装在定子的内腔中,并通过轴承支撑在两个端盖上。为了保证转子能在定子内自由转动,定子和转子之间必须有一个间隙,称为气隙。

电机的气隙是一个很重要的参数,其大小和对称性对电机的性能有很大的影响。

定子由定子三相绕组、定子铁芯和机座组成。

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定子三相绕组是异步电动机的电路部分,在异步电动机的运行中起着重要的作用,是将电能转化为机械能的关键部件。定子三相绕组结构对称。一般有六个出线端子U1、U2、V1、V2、W1、W2,放在框架外的接线盒内,根据需要连接成星形(Y)或三角形()。

定子铁芯是异步电动机磁路的一部分。由于主磁场相对于定子以同步速度旋转,为了减少在铁芯中造成的损耗,铁芯由0.5毫米厚的高磁导率硅钢片制成,硅钢片的两侧涂有绝缘漆,以减少铁芯的涡流损耗。

机架的主要作用是支撑定子铁芯,同时承受整个电机带负荷运行时产生的反作用力,运行时内部损耗产生的热量也通过机架辐射出去。中小型电机的底座一般由铸铁制成。大型电机由于浇注大型机身不便,经常采用钢板焊接。

优点:三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,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,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
三相异步电动机的特性有固有的机械特性和认为的机械特性之分。
1、固有机械特性:它上面有4个特殊点。
(1)电动机在没有任何负载情况下的空转,此时转速最大,此点即电动机的理想空载点。
(2)电动机在有负载情况下的正常运转,此时为电动机的额定工作点。
(3)电动机在刚启动的时刻,即没有转起来,所克服转子自重时转矩的时候,此点为电动机的启动工作点。
(4)电动机在拖动负载最大转矩时,速度也比较适中时,此点位电动机的临界工作点。
在此时电压如果过低或有巨大冲击负载,就会造成电动机停机。
2、人为机械特性
(1)电压降低
电动机在运行时,如电压降低太多,会大大降低它的过载能力与启动转矩,甚至是电动机发生带不动负载或者根本不能启动的现象。此外就是启动后电机也会被烧坏。
(2)定子电路接入电阻,此时最大转矩要比原来的大;转子电路串电阻或改变定子电源频率,此时启动转矩要增大,最大转矩不变。
缺点:)起动转矩不大,难以满足带负载起动的需要。 当前社会上解决该问题的多数办法是提高电动机的功率容量(即增容)来提高其起动转矩,这就造成严重的“大马拉小车”,既增加购*设备的投资,又在长期的应用中因处于低负荷运行而浪费大量电量,很不经济。第二种办法是增购液力偶合器,先让电动机空载起动,在由液力偶合器驱动负载。这种办法同样要增加添购设备的投资,并因液力偶合器的效率低于 97%,因此至少少浪费 3%的电能,因而整个驱动装置的效率很低, 同样浪费电量, 更何况添加液力偶合器之后,机组的运行可靠性大大下降,显著增加维护困难,因此不是一个好办法。
(2)大转矩不大,用于驱动经常出现短时过负荷的负载,如矿山所用破碎机等时,往往停转而烧坏电动机。以致只能在轻载状况下运行,既降低了产量又浪费电能。
(3)起动电流很大,增加了所需供电变压器的容量,从而增加大量投资 。另一办
法是采用降压起动来降低起动电流, 同样要增加添购降压装置的投资, 并且使本来就不
好的起动特性进一步恶化。

它是利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。基于电磁感应定律和电磁力定律。
电动机的分类:
1、按工作电源分类,可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。
2、按结构及工作原理分类,可分为直流电动机,异步电动机和同步电动机。
3、按起动与运行方式分类,电可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
4、按用途分类,可分为驱动用电动机和控制用电动机。
5、按转子的结构分类,可分为笼型感应电动机和绕线转子感应电动机。
6、按运转速度分类,可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。

三相异步电动机主要由定子和转子构成,定子是固定不动的部分,转子是旋转部分,在定子和转子之间有一定的气隙。

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1.定子

定子有铁心,绕组与机座三部分组成。定子铁心是电动机磁路的一部分,它由0.5mm的硅钢片叠压而成,片与片之间是绝缘的,以减少涡流损耗,定子铁心的硅钢片的内圈有定子槽用来安放绕组,硅钢片铁心在叠压后成为一个整体固定在机座上。定子绕组是电动机的电路部分,由许多线圈连接而成,每个线圈有两个有效边,分别放在两个槽里。

2.转子

转子由铁心与绕组组成。转子铁心压装在转轴上,由硅钢片叠压而成,转子铁心也是电动机磁路的一部分,转子铁心,气隙与定子铁心构成电动机完整的磁路。异步电动机转子绕组多采用鼠笼式,它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,小型鼠笼式转子绕组多用铝离心浇铸而成,这不仅是以铝代铜,而且*也快。异步电动机的转子绕组除了鼠笼式外还有线绕式,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,转子绕组一般是连接成星型的三相绕组,转子绕组组成的磁极数与定子相同,线绕式转子通过轴上的滑环和电刷在转子回路重接入外加电阻,用以改启动性能和调节转速。

1.按工作电源种类划分:可分为直流电机和交流电机。
(1)直流电机:
按结构及工作原理可划分:无刷直流电机和有刷直流电机。
又可分为永磁直流电机和电磁直流电机。
永磁直流电机按材料又分为稀土、铁氧体、铝镍钴永磁直流电机。
电磁直流电机按励磁方式又分为串励、并励、他励和复励直流电机。
(2)交流电机可分:单相电机和三相电机

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