三相异步电动机基本知识
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三相异步电动机的基本工作原理和结构三相异步电动机是一种常见的电动机类型,广泛应用于各个领域。
它的基本工作原理和结构对于了解电动机的工作原理和性能具有重要意义。
一、基本工作原理三相异步电动机的基本工作原理是利用电磁感应和电磁力相互作用的原理。
它由定子和转子两部分组成。
1. 定子:定子由三个相位相隔120度的绕组组成,每个绕组被连接到一个相位的交流电源上。
当交流电源通电时,定子的绕组中会产生交变电磁场。
2. 转子:转子由导体材料制成,通常是铜或铝。
转子内部的导体形成了一组绕组,称为转子绕组。
转子绕组与定子绕组之间存在磁场的相互作用。
当交流电源通电后,定子绕组中的交变电磁场会感应出转子绕组中的电流。
由于定子绕组和转子绕组之间存在磁场的相互作用,转子绕组中的电流会产生电磁力,使转子开始旋转。
由于定子绕组中的电流是交变的,所以转子会不断地受到电磁力的作用,从而保持旋转。
二、结构特点三相异步电动机的结构特点主要包括定子、转子和机壳三部分。
1. 定子:定子通常由一组三相绕组和铁芯组成。
绕组通过固定在定子槽中的方法固定在铁芯上。
绕组的数量和连接方式与电机的功率和转速有关。
2. 转子:转子一般由铁芯和绕组组成。
转子绕组通常是通过槽和导条的形式固定在铁芯上。
转子绕组的数量和连接方式也与电机的功率和转速有关。
3. 机壳:机壳是电机的外壳,通常由铸铁或铝合金制成。
机壳的作用是保护电机内部的部件,同时起到散热和隔离的作用。
三、工作特性三相异步电动机具有一些特殊的工作特性。
1. 转速:三相异步电动机的转速与电源的频率和极数有关。
当电源频率恒定时,电动机的转速与极数成反比。
这意味着可以通过改变电源频率或改变电动机的极数来实现不同的转速要求。
2. 启动特性:三相异步电动机的启动通常需要较大的起动电流。
为了降低启动时的电流冲击,通常采用起动装置,如星角启动器或自耦变压器。
3. 转矩特性:三相异步电动机的转矩与电动机的电流成正比,并且与电动机的功率因数有关。
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。