沟通感应电动机原理

2017-06-06 23:07分类：电子元器件阅读：

一、沟通电机的分类

　　沟通电机是完毕机械能与沟通电能之间相互改换的一种设备，其分类能够分为以下几类：

　　1.按其功用分沟通发电机和沟通电动机两大类，沟通电动机是将沟通电能改换成机械能的设备。

　　2.按其原理纷歧样，沟通电动机可分为同步电动机和异步电动机两大类，同步电动机的旋转速度与沟通电源的频率有严厉的对应联络，在作业中转速严厉坚持安稳不变；异步电动机的转速跟着负载的改动稍有改动。

　　3.按所需沟通电源相数的纷歧样，沟通电动机又可分为单相和三相两大类，如今运用最广泛的是三相异步电动机，这是由于三相异步电动机具有构造简略、报价低价、坚固经用、运用保护便利等长处。在没有三相电源的场合及一些功率较小的电动机则广泛运用单相异步电动机。

　　4.三相异步电动机依据其转子构造的纷歧样又可分鼠笼式和绕线式两大类，其间鼠笼式运用最为广泛。

　　二、三相异步电动机的构造

　　三相异步电动机首要由定子和转子两个有些构成，构造如图1所示

　　图1 异步电动安排造

　　1.定子有些

　　包含机座，定子铁心和定子绕组。机座一般用铸铁或铸钢制成，铁心用硅钢片叠成圆筒形，铁心的内圆上有若干散布均匀的平行槽，槽内设备定子绕组。定子绕组是电动机的电路有些，三相电动机的定子绕组由三相对称的绕组构成。三相绕组的各相绕组相互独立，按互差1200电视点嵌放在定子，各绕组起绐端别离为U1、U2、V1、V2、W1、W2，从机座上的接线盒中引出。依据恳求将三相定子绕组接成星形（Y形）或三角形（△形），详细接线办法如图2所示。

　　图2 三相异步电动机定子绕组的接线图

　　电动机假如接成星形，则电机每相绕组接受电压是电源的相电压，假如接成三角形，则电机每相绕组接受电压是电源的线电压。详细是星形衔接仍是三角形衔接应思考电机的额外电压值。

　　例如：电机额外电压是220V应选用星形衔接，如额外电压是380V应选用三角形衔接。

　　2.转子有些

　　由转子铁心、转子绕组和转轴等有些构成。转子铁心也由硅钢片叠成，并固定在转轴上。转子的外圆周上也有若干散布均匀的平行槽，用于安顿转子绕组。

　　转子绕组依据其构造可分为鼠笼式和绕线式两种

　　（1）鼠笼式转子

　　鼠笼式转子是在转子铁心的每一条槽内，刺进一根裸导条，在铁心两头别离用两处短路环把导条衔接成一个全体，构成一个本身闭合的短路绕组。如去掉铁心，悉数绕组就像一个鼠笼，所以称为鼠笼式电动机，中小型电动机的笼型转子一般选用铸铝，大型电动机则选用铜导条，如图3所示。

　　图3 笼式转子暗示图

　　（2）绕线式转子

　　绕线式转子是在平行槽内嵌入对称的三相绕组，并把它接成星形，其结尾接在一同，首端别离接在转轴上的三个相互绝缘的滑环上，经电刷与外电路衔接，这种电动机称为绕线式电动机。

　　8.2.3三相异步电动机的作业原理

　　1.三相绕组发作的磁场

　　三相异步电动机定子三相对称绕组通入三相对称沟通电发作的磁通势能够选用数学剖析法和图解法进行剖析，咱们如今选用简略、形象的图解法剖析磁场的性质。

　　用图解法剖析磁场的进程是：

　　（1）绘出对称三相沟通电流波形。

　　（2）选定ωt为0o，90o，180o，270o，360o几个刹那间，并将瞬时电流的实习方向标明在三相绕组中。

　　（3）依据右手螺旋定则，断定各刹那间构成磁通合磁通势的方向。

　　（4）查询各瞬时构成磁通势的方向，断定磁场性质。

　　下面予以详细剖析：

　　图5为三相对称沟通电的波形。假定电流瞬时值为正时电流方向从绕组的首端流进，尾端流出。电流瞬时值为负时则尾端流进，首端流出。电流的写入端符号“”标明，流出端用“”标明。图6为定子绕组三相对称沟通电的效果下一个周期内所对应的磁场散布状况，图中沟通电机的定子上安放着三相对称绕组U1—U2、V1—V2、W1—W2。

　　图5 三相对称沟通电的波形

　　当ωt =0o时，U相电流瞬时值为0，W相电流瞬时值为正，电流从首端W1流入，用“”标明，从尾端W2流出，用“”标明；V相电流为负，因而电流从绕组的尾端流入首端流出，故尾端V2应填上“”，首端V1应填上“”。从图可见，构成磁场的轴线刚好坐落U相绕组的界面上。如图6 (a)所示。

　　图6一个周期内定子构成磁场散布图

　　（a）ωt =0o(b)ωt =90o(c)ωt =180o(d)ωt =270o (e)ωt =360o

　　当ωt=90o时，U相绕组电流瞬时值为正，V相和W相电流瞬时值为负，实习电流方向从U1流入U2流出后，别离再由V2、W2流入，V1、W1流出，电流构成磁场如图6(b)所示，可见磁场方向已较ωt=0o时顺时针转过90o。

　　用一样办法，能够别离画出ωt为180o,270o,360o时构成磁场，如图6(c)、图6(d)、图6(e)所示。从图示可见，跟着沟通电通入三相绕组所构成的磁场是一个旋转磁场，并且旋转磁场的转向取决于接入三相绕组的相序，只需沟通电动机恣意两相绕组所接的电源接线（相序），旋转磁场即反向滚动（剖析办法一样）。因而，旋转磁场发作的条件为：

　　（1）三相绕组有必要对称，在定子铁心空间上互差120o电视点。

　　（2）通入三相对称绕组的电流也有必要对称，巨细、频率一样，相位相差120o。

　　旋转磁场的转速为：

　　（1）

　　式中：——旋转磁场的转速（同步转速），r/min；

　　 ——三相沟通电频率，Hz；

　　 ——磁极对数。

　　式1标明晰对已制成的电动机，磁极对数已断定，即决议旋转磁场转速的仅有要素是电流频率。

　　中国电网频率=50Hz，所以电动机同步转速与磁极对数的联络如表1所示。

　　表1电动机同步转速与磁极对数的联络表

	1	2	3	4	5	6
（r/min）	3000	1500	十00	750	600	500

　　2.三相异步电动机转子旋转原理

　　三相异步电动机的定子铁心线槽嵌放着三相对称绕组U1—U2、V1—V2、W1—W2。转子是一个闭合的多相绕组笼型电机。图7为异步电动机的作业原理图。图中定、转子上的小圆圈标明定子绕组与转子导体。当定子绕组接入三相沟通电源时，流入定子绕组的三相对称电流在电动机的气隙内发作一个以同步转速旋转的磁场。转子导体嵌放在转子铁心槽内，两头被导电环短接。当旋转磁场以顺时针方向旋转时，转子导体切开磁力线发作感应电动势，其方向用右手定则来差异，如图6所示。转子上半部异体中的电动势方向都是穿出纸面，用“”标明，下半部导体中的电动势方向都是进入纸面，用“”标明。在转子回路闭合的状况下，转子导体中就有电流流过。如不思考转子绕组电感，那么电流的方向与电动势的方向一样。

　　图7 异步电动机的作业原理

　　转子载流导体在旋转磁场中将遭到电磁力的效果，导体所遭到电磁力的方向可用左手定则来差异，如图6所示。转子上各导条都遭到顺时针方向的力，这些力对转子以顺时针方向旋转，其转速为，与旋转磁场方向一样。由于转子导体电流是经过电磁感应发作的，所以也能够把这种电动机称作感应电动机。

　　在正常状况下，异步电动机的转子转速不能到达旋转磁场的转速，这是由于转子导体在=时不切开定子旋转磁场，转子中就没有感应电动势及电流，也就不发作转矩，因而转子转速与定子旋转磁场的转速两者脚步不行能一同，所以称为异步电动机。例如四极异步电动机的同步转速=1500r/min，在额外负载时，它的转速约为1400r/min。