三相异步电动机基本知识
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三相异步电动机基本原理
1.三相交流电源
2.定子绕组
3.旋转磁场
当三相电源接通时,流过定子绕组的三相电流形成一个旋转的磁场,这个磁场的方向和大小随着电流的变化而变化,并且沿着定子的轴线方向旋转。
4.感应电动势
当电动机的定子上的绕组中的导线处于旋转磁场的影响下,会在导线中产生感应电动势,这个感应电动势的大小和导线的长度以及磁场的强度有关。
5.感应电流
由于感应电动势的存在,导致定子绕组中存在感应电流,这个电流的方向和大小也与旋转磁场的方向和大小有关。
6.转矩产生
根据洛伦兹力的原理,当定子绕组中的感应电流与旋转磁场之间存在一定的相对运动时,就会产生一个力矩,作用于定子绕组上。
这个力矩使得转子开始转动。
7.转子运动
转子开始转动后,它上面的导体会在旋转磁场的作用下产生感应电动势,并形成一个感应电流。
这个感应电流会产生一个与旋转磁场相反方向的磁场,这个磁场会与旋转磁场相互作用,产生一定的转矩。
8.动力平衡
当电机达到稳态运行时,因为旋转磁场的作用,转子上产生的感应电流与旋转磁场之间存在一定的相对运动,这个相对运动形成的力矩可以抵消定子绕组上的力矩,使电动机达到动力平衡。
总结:三相异步电动机基本原理是通过三相交流电源形成的旋转磁场作用于定子上的绕组,产生转矩,驱动电机转动。
通过旋转磁场与转子上产生的感应电流之间的相对运动,使电动机达到动力平衡。
第8章三相异步电动机的工作特性和参数测定原理简述一、基本方程式和等效电路异步电机定子绕组所产生的旋转磁场,以转差速度切割转子导体,在转子导体中感应电势,产生电流,转子导体中的电流与定子旋转磁场相互作用而产生电磁转矩,使转子旋转。
当转子的转速与定子旋转磁场的转速相等时,定、转子之间没有相对切割,转子中就没有电流,也就不能产生转矩。
因此转子的转速一定要异于磁场的转速,故称异步电机。
由于异步而产生的转矩称为异步转矩。
当时,为电动机运行;时为发电机运行;当即转子逆着磁场方向旋转时,它是制动运行。
异步电机绝大多数都是作为电动机运行。
其转矩和转速(转差率)曲线,如图8-1所示。
由《电机学》中可知,将转子边的量经过频率折算和绕组折算,可得到异步电机的基本方程式为:式中转差率是异步电机的重要运行参数,为折算到定子一边的转子参数,也就是从定子上测得转子方面的数值。
由方程式可以画出相应的等效电路,如图8-2所示。
当异步电动机空载时,,。
附加电阻。
图8-2中转子回路相当开路;当异步电动机堵转时,,,附加电阻,图8-2转子回路相当短路,这就和变压器完全相同。
因此异步电机也可以通过空载实验和堵转(短路)实验来求出异步电机的等效电路中的各参数。
二、空载实验由空载实验可以求得励磁参数,以及铁耗和机械损耗。
实验是在转子轴上不带任何机械负载,转速,电源频率的情况下进行的。
用调压器改变试验电压大小,使定子端电压从逐步下降到左右,每次记录电动机的端电压、空载电流和空载功率,即可得到异步电动机的空载特性,如图8-3所示。
图 8-3 空载特性图 8-4 铁耗和机械耗分离空载时,电动机的输入功率全部消耗在定子铜耗、铁耗和转子的机械损耗上。
所以从空载功率中减去定子铜耗,即得铁耗和机械耗之和,即式中为定子绕组每相电阻值,可直接用双臂电桥测得。
机械损耗仅与转速有关而与端电压无关,因此在转速变化不大时,可以认为是常数。
铁耗在低电压时可近似认为与磁通密度的平方成正比。