三项异步电动机的工作原理毕业论文
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三相异步电机的工作原理
三相异步电机的工作原理基于电磁感应和旋转磁场的原理。
它由定子和转子组成。
定子是由三个绕组组成,每个绕组均连接到一个独立的三相交流电源。
当电流通过绕组时,它们会产生一个旋转磁场,该旋转磁场的频率与电源的频率相同,通常为50赫兹或60赫兹。
转子由导体条或铜棒制成,并放置在定子的磁场中间。
当定子的旋转磁场通过转子时,导体条中的电流会受到感应,这样就会在转子中产生一个磁场。
由于定子的磁场是旋转的,它会产生一个旋转磁场,在转子中产生的磁场与定子的旋转磁场相互作用。
这个作用力会使得转子开始旋转,从而驱动机械装置的运动。
值得注意的是,转子的旋转速度通常略低于定子的旋转磁场的速度,因此,它被称为“异步”电机。
这个差异速度被称为“滑差”,滑差是通过电机的设计和负载的特性来控制的。
总体而言,三相异步电机工作原理是基于电磁感应和旋转磁场之间的相互作用,通过这种作用驱动转子旋转,实现机械装置的运动。
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三相异步电动机范文三相异步电动机的结构主要由定子和转子两部分组成。
定子是由三相绕组、铁心和端盖等组成的,定子绕组连接在电网上,通过电流产生旋转磁场。
转子是由铁心、绕组和轴等组成的,转子通常沿轴线移动,与定子的磁场产生相互作用,从而产生转矩。
异步电动机的转子一般分为两种类型:线性感应电动机(鼠笼式)和旋转磁场电动机(转子绕组式)。
三相异步电动机的工作原理可以用电磁感应定律来解释。
当三相异步电动机的定子绕组通电时,电流产生一个旋转磁场。
当转子绕组在电磁场中移动时,它会感受到磁场的作用力,从而引发转子的转动。
由于转子的运动速度不同于磁场的旋转速度,所以电动机称为异步电动机。
三相异步电动机的工作原理可以通过双旋转磁场理论来解释。
根据这一理论,异步电动机的定子绕组产生主磁场,而转子绕组产生辅助磁场。
这两个磁场存在差异,从而产生转矩,推动电动机旋转。
当电动机达到额定转速时,转子的转速与磁场的旋转速度相等,称为同步转速。
但由于转子存在转差,所以称为异步电动机。
三相异步电动机在工业生产中有很多应用。
例如,它可以用于驱动大型机械设备,如风机、压缩机、泵和切削机床等。
它还可以用于运输行业,如电动汽车、电动机车和电动船等。
在家用电器中,三相异步电动机可用于洗衣机、冰箱、空调等家电产品。
需要注意的是,三相异步电动机在运行中需要与电网保持同步,否则会影响电机的性能和安全。
此外,为了确保电机的正常运行,还需要注意电机的维护和保养,定期检查电机的绝缘状况、轴承润滑以及风扇的清洁等。
综上所述,三相异步电动机是一种常用的电动机类型,具有结构简单、可靠性高、维护方便等特点。
它的工作原理是通过电流产生旋转磁场,从而产生转矩推动电机旋转。
三相异步电动机广泛应用于各个行业中,包括工业生产、交通运输和家用电器等领域。
通过科学合理的维护和保养,可以确保电机的正常运行。
毕业设计(论文)三相异步电动机的启动方式分析摘要文章回顾了过去的电动机启动与保护方式的状况,以及各种启动方式的适用范围、优缺点进行了分析,对今后电动机启动与保护发展趋势进行了展望。
关键词传统方式,硬启动,软启动,完善保护,液态电阻目录第一章前言 (1)第二章启动方式现状分析 (2) (2) (2)斜坡升压软启动 (3)斜坡恒流软启动 (3)阶跃启动 (3)脉冲冲击启动 (3)第三章对今后启动与保护方式的展望 (4)软启动与传统减压启动方式的比较 (4)无冲击电流 (4)恒流启动 (4) (4) (4) (4) (5) (5) (5) (5) (5) (6) (6)高压液态电阻减压启动 (6)3.6.1QXQ-S高压鼠笼(含绕线)电动机液阻调速装置- (6)3.6.2QXQ—S系列调速装置的调速性能特点 (7) (7)第四章结论 (8)参考文献 (9)致谢 (10)评语 (11)第1章前言传统的电动机的启动方式多以直接启动、自耦减压、星—三角启动为主,而后者的使用场合是有条件的,即它必须在启动转矩不太大的情况下才能使用。
近年来,低压电动机的启动发展成为电子式的软启动和变频器启动,高压电动机的启动也发展成为了以液体电阻降压方式为主的启动,还有一部分采用了高压变频器启动;低压电动机的保护以往主要是采用带断相保护的热继电器来作过载保护兼作缺相保护,高压保护则采用传统的继电器来实现过流、过载、堵转等保护,一般情况下能较好地实现电动机的启动与保护。
第2章启动方式现状分析如今,电动机启动方式已经从传统的以直接启动、自耦减压、星—三角启动等硬启动为主,转变为硬启动和软启动各占一半的情况,保护方式也正在不断完善,已由传统的热元件保护,发展成为新型电子式的各种功能齐全的保护,这在技术上则是一种较快的进步。
以往的硬启动方式,如直接启动、自耦减压、星—三角启动等具有电路简单,维修方便,一次性成本投入较低等优点,但它们的启动电流仍然较大,对电动机及所带的机械设备仍然存在较大的冲击,虽然提供了两种启动抽头电压可以根据实际负载状况选择,但若是在启动转矩较大的情况下,选择较低电压抽头时,它的启动过程不能完成,即启动电流始终降不下来;若选用较高电压档,则它的启动电流较大,对电动机和电网的冲击较大,常易造成电动机及变压器的绝缘被击穿、电网的某些主开关易误跳闸,使电网的某些保护参数的整定成为难题,启动器的关键器件交流接触器也比较容易被烧坏。
三相异步电动机毕业设计三相异步电动机毕业设计在电机领域,三相异步电动机是一种常见且重要的设备。
它广泛应用于工业、农业、交通等领域,是现代社会不可或缺的动力源。
本文将探讨三相异步电动机的毕业设计,包括设计背景、设计目标、设计方法和设计结果等方面。
一、设计背景三相异步电动机是一种通过电磁感应原理工作的电动机。
它的工作原理是利用电流在绕组中产生的磁场与定子磁场相互作用,产生转矩从而驱动机械设备。
在工业生产中,三相异步电动机通常用于驱动各种负载,如泵、风机、压缩机等。
因此,设计一台性能稳定、效率高的三相异步电动机对于提高生产效率和降低能源消耗具有重要意义。
二、设计目标本次毕业设计的目标是设计一台额定功率为5千瓦的三相异步电动机。
通过合理的设计和优化,实现以下目标:1. 提高电机的效率:通过选用合适的磁材料和绕组结构,减小电机的铜耗和铁耗,提高电机的效率。
2. 提高电机的起动性能:通过设计合理的起动装置,减小电机的起动电流,提高电机的起动性能。
3. 提高电机的负载能力:通过优化电机的结构和材料,提高电机的承载能力,使其能够适应更大的负载。
三、设计方法为实现上述目标,本设计采用了以下方法:1. 磁路设计:根据电机的额定功率和转速要求,选择合适的磁材料和磁路结构,以减小磁场损耗和铁耗。
2. 绕组设计:通过合理的绕组设计,减小电机的铜耗和电阻,提高电机的效率。
3. 起动装置设计:采用软起动器等起动装置,减小电机的起动电流,提高电机的起动性能。
4. 结构优化:通过优化电机的结构和材料,提高电机的负载能力,使其能够适应更大的负载。
四、设计结果经过设计和优化,本次毕业设计成功地设计出了一台额定功率为5千瓦的三相异步电动机。
该电机具有高效率、良好的起动性能和较大的负载能力。
实验结果表明,该电机的效率达到了90%以上,起动电流小于额定电流的1.5倍,能够承载额定负载的1.2倍。
五、总结通过本次毕业设计,我深入学习了三相异步电动机的原理和设计方法。
浅析三相异步电动机的组成和工作原理的毕业论文浅析三相异步电动机的组成和工作原理的毕业论文摘要:三相异步电动机具有结构简单,坚固耐用,运行可靠,维护方便等优点。
旋转磁场的方向是由三相绕组中电流相序决定的,若想改变旋转磁场的方向,只要改变通入定子绕组的电流相序,即将三根电源线中的任意两根对调即可。
关键词:三相异步电动机;定子;旋转磁场引言:随着我国现代化进程不断加快,交流电动机的应用越来越广泛,特别是三相异步电动机;因为它具有结构简单,坚固耐用,运行可靠,维护方便等优点。
这里对异步电动机的构造,工作原理作以简单介绍。
一、三相异步电动机的构造:三相异步电动机的两个基本组成部分为定子(固定部分)和转子(旋转部分)。
此外还有端盖,风扇等附属部分,如图1所示:图1二、三相异步电动机的转动原理1、基本原理:三相异步电动机是利用旋转磁场工作的,其工作原理可通过以下演示实验来直观地了解。
一个装有手柄的蹄性磁铁以轴座o1为支撑自由转动;在蹄性磁铁两磁极之间有一个一个鼠笼转子,鼠笼转子以轴座02为支撑自由转动;轴座01和轴座o2在同一条轴线上。
蹄性磁铁和鼠笼转子之间没有摩擦力和机械连动关系,两者均可独立自由转动或保持静止。
当摇动手柄使蹄性磁铁顺时针方向旋转时,磁场的磁力线就切割鼠笼转子上的铜条,相当于转子铜条逆时针方向切割磁感线,闭合的铜条中就会产生感生电流,其方向可用右手定则判断。
由于感生电流处在蹄性磁铁的磁场中,因此铜条要受到磁场力f的作用而使转子转动,磁场力的方向可根据左手定则判断,从判定的结果可知转子转动方向与蹄性磁铁旋转方向一致。
2、旋转磁场的产生图2表示最简单的三相定子绕组AX 、BY、 CZ,它们在空间上按互差1200的规律对称排列,并接成星形与三相电源U、V、 W相连。
则三相定子绕组便通过三相对称电流随着电流在定子绕组中通过,在三相定子绕组中就会产生旋转磁场图2当wt=00时,iA=0,AX绕组中无电流,iB为负,BY绕组中的电流从Y流入Bi流出,iC为正,CZ绕组中的电流从C流入Z流出,由右手螺旋定则可得合成磁场的方向。
专科生毕业大作业题目:关于三相异步电动机启动和制动问题的研究内容摘要三相异步电动机是水利、工矿、冶金、化工等轻重工业、农业生产中以电能转换为机械能的核心动力源,在其各个电力拖动领域中发挥着不可替代的主导作用。
本文共分三章主要对三相异步电动机的启动问题、三相异步电动机的制动问题、电动机启动和制动分析总结、三相异步电动机的启动问题共分六节、相异步电动机的制动问题共分五节关于异步电动机的启动和制动的方式和特点以及适应场合作以阐述分析,同时以实例分析根据要求选择确定电动机启动方式,部分内容并以插图加以说明,但由于笔者水平所限难免偏波之处,望请指正。
关键词:三相异步电动机的直接启动、降压启动、机械制动、电气制动目录内容摘要 (I)前言 (1)第一章三相异步电动机的启动问题 (2)1.1异步电动机的启动要求 (2)1.2异步电机固有的启动特性 (2)1.3直接启动 (3)1.4笼型异步电动机的降压启动 (3)1.5 绕线式转子异步电动机的启动 (10)1.6启动方法选择实例分析 (12)第二章三相异步电动机的制动问题 (14)2.1制动作用及分类 (14)2.2机械制动 (14)2.3电气制动-反接制动 (14)2.4电气制动-能耗制动 (15)2.5电气制动-再生发电制动(回馈制动) (16)第三章电动机启动和制动分析总结 (17)参考文献 (18)前言三相异步电动机基本工作原理是当三相定子绕组通入对称的三相正弦交流电时,在定转子气隙中就产生了一个旋转磁场。
通过这个磁场把定子获得的能量传递给转子,在转子导条中产生了感应电动势即感应电流,与旋转磁场相互作用形成了电磁转矩,使转子沿着磁场方向转动,实现了拖动作用。
在初始异步电动机投入电网时,电动机从静止状态一直加速到稳定运行的转速,这个过程就是启动过程。
当电动机断电后,因转子及所带部件的爬行和惯性作用,故不能立即停止运转。
但许多设备如吊车、机床工作台等都要求准确定位和迅速停车,这就要对电动机进行制动,即当电动机脱离电源后,迫使其立即停车,这个过程就是制动过程,下文着重对于电动机的启动和制动问题进一步加以叙述。
PLC控制三相异步电动机正反转设计毕业设计论文摘要:本文基于PLC控制技术,设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统。
通过分析三相异步电动机的工作原理和控制方式,确定了系统的控制策略和硬件配置。
通过对PLC编程,实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
实验结果表明,该系统可稳定、可靠地实现三相异步电动机的正反转控制,具有较好的应用前景。
关键词:PLC;三相异步电动机;正反转控制;过载保护1.引言三相异步电动机广泛应用于工业生产中,具有体积小、功率大、效率高等特点。
在实际应用过程中,正反转控制和过载保护是三相异步电动机控制系统中的重要功能,对于保证电机的正常运行和延长电机的使用寿命具有重要作用。
本文基于PLC技术,设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统,旨在实现电动机的正反转控制和过载保护功能。
2.三相异步电动机的工作原理和控制方式三相异步电动机由定子和转子组成,在工作过程中,通过三相交流电源提供的电磁场与定子的电磁场产生转矩,从而驱动电动机的转子旋转。
三相异步电动机的控制方式主要包括定时控制和矢量控制两种。
定时控制是根据电动机运行的需要,通过调节电源的相位和频率实现对电动机的控制;矢量控制是基于电动机的数学模型和转子位置的反馈信息,通过控制电源的电压和频率,实现对电动机的精确调控。
3.设计方案基于PLC控制技术,本文设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统。
系统由PLC控制器、三相交流电源、电动机和传感器组成。
通过PLC编程,实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
具体的设计方案如下:3.1硬件配置系统的硬件配置包括PLC控制器、三相交流电源、电动机和传感器。
PLC控制器是系统的核心部件,负责电动机控制和过载保护的实现。
三相交流电源提供电动机的驱动能源。
电动机是执行器,根据PLC的控制信号,实现正反转和停止操作。
传感器用于检测电动机的工作状态和转速。
3.2PLC编程通过PLC编程,实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
三相异步电动机的PLC 控制方案设计摘要PLC 在三相异步电机控制中的应用,与传统的继电器控制相比,具有控制速度快、可靠性高、灵活性强、功能完善等优点。
长期以来, PLC 始终处于工业自动化控制领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。
它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要。
本文设计了三相异步电动机的 PLC 控制电路,该电路主要以性能稳定、简单实用为目的。
关键词:PLC,编程语言,三相异步电机,继电器Three-phase asynchronous motor's PLC control project designAbstractPLC in the three-phaseasynchronous machine control's application, compares with the traditional black-white control, has the control speed to be quick, the reliability is high, the flexibility is strong, merits and so on function consummation. Since long, PLC is in the industrial automation control domain throughout the main battlefield, has provided the very reliable control application for various automation control device. It can provide safe reliable and the quite perfect solution for the automated control application, suits in the current Industrial enterprise to the automated need. This article has designed the three-phase asynchronous motor's PLC control circuit, this electric circuit mainly take the stable property, simple practical as a goal.Keywords:P L C, Programming Language, Three-phase asynchronous machine, Relay目录1绪论 (1)2设计要求 (1)3总体设计........................................................................................................................................ (2)3.1系统结构............................................................................................................................. ..23.2系统配置.............................................................................................................................. ..33.3三相异步电动机正反转的 PLC控制............................................................................... ..43.3.1三相异步电动机正反转PLC控制接线图 (4)3.3.2三相异步电动机正反转PLC控制的梯形图、指令表 (6)3.4三相异步电动机的起、制动PLC控制.................................................................... ..63.5三相异步电动机的调速系统PLC控制.................................................................... ..93.6三相异步电动机使用PLC控制优点............................................................................. .13 4系统调试...................................................................................................................................... ..14 5结束语.......................................................................................................................................... ..14 参考文献 ......................................................................................................................................... ..151绪论三相异步电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域,在这些应用领域中,三项异步电动机常常运行在恶劣的环境下,导致产生过流、短路、断相、绝缘老化等事故。
【摘要】随着异步电动机作为重要的动力设备在社会各行各业的广泛应用,研究三相鼠笼式异步电动机在各种起动方式下的起动性能就显得尤为重要。
为获得较好的起动效果,在对笼型异步电机进行深入分析的基础上,利用Matlab中的Simulink仿真工具对异步电动机的直接起动、定子串电抗降压起动、自耦变压器降压起动和变频起动等起动方式进行动态仿真。
通过对起动过程中电机的定子电流、起动转矩和转子转速进行检测,得出各种起动方式下电流—时间、转矩—时间和转速—时间的特性曲线,从而比较不同起动方式的起动性能优劣。
异步电动机变频起动后,使起动电流大大减小,起动时对电网的冲击效应较小,并且使异步电动机起动转矩尽可能大,缩短了起动时间,从而克服了传统起动的弊端。
关键词:笼形异步电动机;起动方式;定子电流;起动转矩;变频起动【Abstract】With asynchronous motor as an important power equipment widely used in various sectors in society, study asynchronous motor’s starting capability in various starting methods is particularly important. In order to obtain better results of starting, through Matlab programming, we simulate the direct starting method, series reactance of stator starting method, transformer starting method and frequency conversion starting method. We detecting the stator current, starting torquen and the rotor speed., then we draw the current-time, torque-time and speed-time map of characteristics under different circumstances. The asynchronous motor starter with frequency conversion greatly reduces the starting current and the impact on the power system .What is more , it make the starting torque of the asynchronous motor as big as possible, shortening the start-up time , overcoming the drawbacks of conventional startup, and saving energy.Key Words: asynchronous motor;various starting methods;stator current;starting torque;frequency start目录1 引言 (1)1.1 三相异步电动机起动研究的意义 (1)1.2 三相异步电动机的起动分类及其发展方向 (1)1.3 变频起动的发展 (2)2 Matlab/Simulink仿真工具 (3)2.1 MATLAB语言 (3)2.2 SIMULINK仿真工具 (3)2.3 算法选择 (4)3 鼠笼式异步电动机的物理结构 (6)3.1 笼型异步电动机基本结构 (6)3.2 笼型异步电动机主要形式 (9)4 异步电动机起动原理分析 (10)4.1 起动理论分析 (10)4.1.1 起动的基本要求 (10)4.1.2 起动电流过大的危害 (11)4.2 转矩特性和电磁关系分析 (11)4.2.1 转矩平衡方程式 (11)4.2.2 电磁转矩表达式 (12)4.2.3 起动转矩 (12)4.2.4 机械特性 (12)5 笼型异步电动机的起动方式 (14)5.1 传统起动技术 (14)5.1.1 直接起动 (14)5.1.2 降压起动 (15)5.1.2.1 定子绕组串电阻或串电抗降压起动 (15)5.1.2.2 自耦变压器降压起动 (18)5.1.2.3 星形-三角形(Y-△)降压起动 (20)5.1.2.4 延边三角形降压起动 (22)5.2 软起动技术 (23)5.2.1 软起动技术概述 (23)5.2.2 传统起动方式与软起动比较 (25)5.2.3 软起动分类 (25)5.2.4 软起动器常用的起动方式 (26)5.3 变频起动 (27)5.3.1 变频起动的背景 (27)5.3.2 变频起动的原理 (27)5.3.3 变频起动的优点 (29)6 变频起动编程的数学建模 (31)7 利用Matlab对变频起动进行编程 (32)7.1 编程思路 (32)7.2 Matlab主程序 (32)7.3 Matlab子程序 (33)7.4 程序调试 (34)8 笼型异步电动机的Matlab仿真 (35)8.1 各种起动方式下的MATLAB仿真分析 (35)8.1.1 异步电动机直接起动仿真 (35)8.1.2 异步电动机定子串电抗起动仿真 (37)8.1.3 异步电动机自耦变压器降压起动仿真 (41)8.1.4 异步电动机变频起动仿真 (43)8.2 各种起动方式性能比较 (45)9 工作总结 (46)致谢 (47)参考文献 (48)1 引言1.1 三相异步电动机起动研究的意义电动机作为重要的动力装置,已被广泛用于工业、农业、交通运输、国防军事设施以及日常生活中。
电动机技术现状及前景电动机是利用电磁感应原理工作的机械。
随着生产的发展而发展的,反过来,电机的发展又促进了社会生产力的不断提高。
从19 世纪末期起,电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机,一个多世纪以来,虽然电机的基本结构变化不大,但是电机的类型增加了许多,在运行性能,经济指标等方面也都有了很大的改进和提高,而且随着自动控制系统和计算机技术的发展,在一般旋转电机的理论基础上又发展出许多种类的控制电机,控制电机具有高可靠性、好精确度、快速响应的特点,已成为电机学科的一个独立分支。
它应用广泛,种类繁多。
性能各异,分类方法也很多。
电机常用的分类方法主要有两种:一种是按功能用途分,可分为发电机、电动机,、压器和控制电机四大类。
电动机的功能是将电能转换成机械能,它可以作为拖动各种生产机械的动力,是国民经济各部门应用最多的动力机械,也是最主要的用电设备,各种电动机消耗的电能占全国总发电量的60%~70%。
另一种分类方法是按照电机的结构或转速分类, 可分为变压器和旋转电机. 根据电源电流的不同旋转电机又分为直流电机和交流电机两大类. 交流电机又分为同步电机和异步电机.在现代化工业生产过程中,为了实现各种生产工艺过程,需要各种各样的生产机械。
拖动各种生产机械运转,可以采用气动,液压传动和电力拖动。
由于电力拖动具有控制简单、调节性能好、耗损小、经济,能实现远距离控制和自动控制等一系列优点,因此大多数生产机械都采用电力拖动。
按照电动机的种类不同,电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。
纵观电力拖动的发展过程,交,直流两种拖动方式并存于各个生产领域。
在交流电出现以前,直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式,19 世纪末期,由于研制出了经济实用的交流电动机,致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用,但随着生产技术的发展,特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步,对电力拖动在起动,制动,正反转以及调速精度与范围等静态特性和动态响应方面提出了新的,更高的要求。
由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求,所以20 世纪以来,在可逆,可调速与高精度的拖动技术领域中,相当时期内几乎都是采用直流电力拖动,而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。
虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点,但是由于它具有电刷与换向器(又称整流子),使得他的故障率较高,电动机的使用环境也受到了限制(如不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用),其电压等级,额定转速,单机容量的发展也受到了限制。
所以,在20世纪60 年代以后,随着电力电子技术的发展,半导体交流技术的交流技术的交流调速系统得以实现。
尤其是70 年代以来,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。
诸如交流电动机的串级调速,各种类型的变频调速,无换向器电动机调速等,使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽,稳态精度高,动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。
除此之外,由于交流电力拖动具有调速性能优良,维修费用低等优点,因此并逐步取代直流电力拖动而成它今后将广泛应用于各个工业电气自动化领域中,为电力拖动的主流。
经历了 1 00多年的技术发展,电动机自身的理论基本成熟。
随着电工技术的发展,对电能的转换、控制以及高效使用的要求越来越高。
电磁材料的性能不断提高,电工电子技术的广泛应用,为电动机的发展注入了新的活力。
未来电动机将会沿着单位功率体积更小、机电能量转换效率更高、控制更灵活的方向继续发展。
一批"巨无霸"电机、一批"光怪陆奇"电机将同时展现在世人眼前。
电动机工作原理目前较常用的主要是交流电动机,它可分为两种:1、三相异步电动机。
2、单相交流电动机。
第一种多用在工业上,而第二种多用在民用电器上。
下面以三相异步电动机为例介绍其基本工作原理。
下图所示为一台三相笼型异步电动机的示意图。
在定子铁心里嵌放着对称的三相绕组U1-U2 V1-V2、W1-W2转子槽内放有导条,导条两端用短路环短接起来,形成一个笼型的闭合绕组。
定子三相绕组可接成星形,也可以接成三角形。
由旋转磁场理论分析可知,如果定子对称三相绕组被施以对称的三相电压,就有对称的三相电流流过,并且会在电机的气隙中形成一个旋转的磁场,这个磁i! b 沪/I ” f\ /轴腋孟踰盖謀线盒机『坐图2-1三相笼型异步电动机的示意图场的转速n1称为同步转速,它与电网的频率f1及电机的磁极对数P的关系为:n 1=60 f1/p转向与三相绕组的排列以及三相电流的相序有关,图中U V、W相以顺时针方向排列,当定子绕组中通人U V、W相序的三相电流时,定子旋转磁场为顺时针转向。
由于转子是静止的,转子与旋转磁场之间有相对运动,转子导体因切割定子磁场而产生感应电动势,因转子绕组自身闭合,转子绕组内便有电流流通。
转子有功电流与转子感应电动势同相位,其方向可由"右手发电机定则"确定。
载有有功分量电流的转子绕组在定子旋转磁场作用下,将产生电磁力F,其方向由"左手电动机定则"确定。
电磁力对转轴形成一个电磁转距,其作用方向与旋转磁场方向一致,拖着转子顺着旋转磁场的旋转方向旋转,将输入的电能变成旋转的机械能。
如果电动机轴上带有机械负载,则机械负载随着电动机的旋转而旋转, 电动机对机械负载做了功。
三项异步电动机的工作原理简单说应该是:当向三项定子绕组中通过入对称的三项交流电时,就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。
由于旋转磁场以n1转速旋转,转子导体开始时是静止的,故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势(感应电动势的方向用右手定则判定)。
由于导子导体两端被短路环短接,在感应电动势的作用下,转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。
转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用(力的方向用左手定则判定)。
电磁力对转子轴产生电磁转矩, 驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
通过上述分析可以总结出电动机工作原理为:当电动机的三项定子绕组(各相差120度电角度),通入三项交流电后,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。
三相对称绕组中通入三相对称电流产生圆形旋转磁场。
转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流;转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用,从而形成电磁转距,驱使电动机转子转动。
电动机的分类1.按工作电源分类根据电动机工作电源的不同,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电动机按结构及工作原理可分为异步电动机和同步电动机。
同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同电动机。
异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。
感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。
交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。
有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。
电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。
永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钻永磁直流电动机。
3.按起动与运行方式分类电动机按起动与运行方式可分为电容起动式电动机、电容盍式电动机、电容起动运转式电动机和分相式电动机。
4.按用途分类电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。
驱动用电动机又分为电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工 具)用电动机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、 影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机 械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。
控 制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。
5. 按转子的结构分类 电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机 (旧标准机)。
力矩电动机和爪极同步电动机等。
调速电动机除可分为有级恒速电动机、 无级恒速电动机、有级变速电动机和无极变速电动机外,还可分为电磁调速电动机、直 流调速电动机、PWh 变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。
电动机的运行维护4.1电动机启动前的准备为了保证电动机正常安全地启动,一般启动前应作好下述准备:4.1.1检查电源是否有电,电压是否正常,若电源电压过高或过低,都不宜启动。
4.1.2启动器是否正常,如零部件有无损坏,使用是否灵活,触头接触是否良好,接线是否正确、牢固等。
熔丝规格大小是否合适,安装是否牢固,有无熔断或损伤。
检查传动装置,如皮带轻紧是否合适,连接是否牢固,联轴器的螺丝、销子是否紧固等。
4.1.6传动电动机转子和负载机械的转轴,看其转动是否灵活。
4.1.7 检查电动机及启动电器外壳是否接地,接地线有无断路,接地螺丝是否松动、脱落等。
4.1.8 搬开电动机周围的杂物并清除机座表面灰尘、油垢等。
称为鼠笼型异步电动机) 和绕线转子感应电动机(旧标准称为绕线型异步电动6.按运转速度分类 电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。
低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、4.1.3 4.1.4 电动机接线板上接头有无松动或氧化。
4.1.54.1.9 检查负载机械是否妥善地作好了启动准备。
4.1.10 对正常运行中的绕线式电动机,应经常观察电动机滑环有无偏心摆动现象;观察滑环的火花是否发生异常现象。
滑环上碳刷是否要更换。
(此文来源公文有约)4.2 启动时应注意的问题4.2.1 接通电源后,如果电动机不转,应立即切断电源,绝不能迟疑等待,更不能带电检查电动机发故障,否则将会烧毁电动机和发生危险。
4.2.2 启动时应注意观察电动机、传动装置、负载机械的工作情况,以及线路上的电流表和电压表的指示,若有异常现象,应立即断电检查,待故障排除后,载行启动。
4.2.3 利用手动补偿器或手动星三角启动器启动电动机时,特别要注意操作顺序。
一定要先将手柄推到启动位置,待电动机转速稳定后再拉到运转位置,防止误操作造成设备和人身事故。
4.2.4 同一线路上的电动机不应同时启动,一般应由大到小逐台启动以免多太电动机同时启动,线路上电流太大。
电压降低过多,造成电动机启动困难引起线路故障或使开关设备跳闸。
4.2.5 启动时,若电动机的旋转方向反了,应立即切断电源,将三相电源线中的任意两相互换一下位置,即可改变电动机转向。