第五章异步电机结构及三种运行状态_电机学
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一、异步电机的基本原理和结构异步电机是一种常见的交流电动机,其工作原理是利用交流电产生的旋转磁场来驱动转子实现动力输出。
异步电机的结构包括定子和转子两部分,定子绕组接通交流电源,产生旋转磁场;转子则受到旋转磁场的作用而转动,从而驱动负载工作。
二、异步电机的运行状态异步电机在运行过程中,可以根据其工作状态和条件分为三种类型,分别为:1. 恒定转速状态:在恒定转速状态下,电机的转速维持在一个恒定值不变,通常用于一些对稳定转速要求较高的场合。
2. 变速状态:在变速状态下,电机的输出转速可以根据需要进行调节,通常通过变频器或直流调速器来实现,适用于需要频繁改变转速的场合。
3. 负载变化状态:在负载变化状态下,电机的输出转矩和转速根据负载的变化而变化,通常用于负载波动较大的场合,需要根据具体负载情况调整电机的工作状态。
三、异步电机的运行条件异步电机能够正常运行需要满足一定的条件,包括:1. 供电电源的稳定性:电机工作时需要稳定的供电电源,电压波动过大或频率不稳定都会影响电机的正常运行。
2. 机械部件的良好状况:电机的轴承、油封、绝缘等机械部件需要保持良好的状态,否则会影响电机的工作效果甚至损坏电机。
3. 合理的负载匹配:电机的输出功率和转速需要与负载匹配,过大或过小的负载都会影响电机的运行效果和寿命。
4. 良好的通风散热条件:电机在运行过程中会产生热量,需要良好的通风散热条件来保持电机的温度在合理范围内。
四、异步电机各种运行状态和条件的应用不同的运行状态和条件适用于不同的场合和需求,具体应用包括但不限于:1. 恒定转速状态适用于一些需要稳定转速输出的场合,如风机、泵等。
2. 变速状态适用于需要频繁改变转速的场合,如输送带、提升机等。
3. 负载变化状态适用于负载波动较大的场合,如破碎机、混合机等。
总结:异步电机具有多种运行状态和条件,通过合理选择和配置可以满足不同场合和需求的工作要求。
在使用过程中需要注意保持电机和供电环境的稳定和良好,以保证电机的正常运行和延长其使用寿命。
异步电机有三种运行状态,可运行在发电机状态、电动机状态和电磁制动状态。
当转差率在S<0时,异步电机处于发电机状态;当转差率0<S1时,处于电磁制动状态。
也就是说,当异步电机转子的转速高于同步转速,此时转子的转向与定子旋转磁场的转向相同,处于发电机状态;当转子转向与旋转磁场同方向且转速低于同步转速,处于电动机状态;当转子转向与旋转磁场方向相反,处于电磁制动状态。
根据这一原理,只要用原动机把转子按旋转磁场的方向拖动,加速到超过同步转速,就可使异步电机成为发电机了。
1 异步电机发电的特点由于使用异步电机发电在并网与调速两个主要方面有其独有的特点,因此近年来被风力发电领域所广泛使用。
1.1并网方面不需要同期设备,只需象投电动机那样合闸就行。
电机的容量较大,可用软启动或变频启动等方式。
1.2调速方面异步电机运转时,不象同步电机那样,转速与频率有着严格的对应关系。
异步电机的转速与频率没有严格的对应关系,理论上异步发电机的转差率在-∞<S<0范围内都是发电运行状态。
因此特别适合原动机不好控制的情况。
< P>1.3短路方面从异步发电机负荷特性曲线可知,异步发电机的负荷电流增加到临界值时,发电机电压急剧下降,直至崩溃。
异步发电机三相短路时情况和此相似。
所以当异步发电机发生三相短路时,电压将急剧下降,直至电压崩溃,不会有很大的短路电流。
当发电机发生不对称短路,如单相短路,此时该相绕组相当于一个短路绕组,它将产生去磁效应,最终使电压崩溃。
从以上分析可见,异步发电机无需装设任何形式的短路保护。
2 异步发电机的运行方式和其它发电方式一样,异步机在发电时也有两种运行方式,独立运行与并网运行。
2.1异步发电机独立运行异步发电机独立运行时,由于电机的铁芯中通常会有一些剩磁存在,当电机转子被原动机拖动时,与定子绕组的磁场相互作用,导体中就有感应电流。
载流导体在磁场中运动,又在定子绕组中产生感应电动势。
异步电机有三种运行状态,可运行在发电机状态、电动机状态和电磁制动状态。
当转差率在S<0时,异步电机处于发电机状态;当转差率0<S1时,处于电磁制动状态。
也就是说,当异步电机转子的转速高于同步转速,此时转子的转向与定子旋转磁场的转向相同,处于发电机状态;当转子转向与旋转磁场同方向且转速低于同步转速,处于电动机状态;当转子转向与旋转磁场方向相反,处于电磁制动状态。
根据这一原理,只要用原动机把转子按旋转磁场的方向拖动,加速到超过同步转速,就可使异步电机成为发电机了。
1 异步电机发电的特点由于使用异步电机发电在并网与调速两个主要方面有其独有的特点,因此近年来被风力发电领域所广泛使用。
1.1并网方面不需要同期设备,只需象投电动机那样合闸就行。
电机的容量较大,可用软启动或变频启动等方式。
1.2调速方面异步电机运转时,不象同步电机那样,转速与频率有着严格的对应关系。
异步电机的转速与频率没有严格的对应关系,理论上异步发电机的转差率在-∞<S<0范围内都是发电运行状态。
因此特别适合原动机不好控制的情况。
< P>1.3短路方面从异步发电机负荷特性曲线可知,异步发电机的负荷电流增加到临界值时,发电机电压急剧下降,直至崩溃。
异步发电机三相短路时情况和此相似。
所以当异步发电机发生三相短路时,电压将急剧下降,直至电压崩溃,不会有很大的短路电流。
当发电机发生不对称短路,如单相短路,此时该相绕组相当于一个短路绕组,它将产生去磁效应,最终使电压崩溃。
从以上分析可见,异步发电机无需装设任何形式的短路保护。
2 异步发电机的运行方式和其它发电方式一样,异步机在发电时也有两种运行方式,独立运行与并网运行。
2.1异步发电机独立运行异步发电机独立运行时,由于电机的铁芯中通常会有一些剩磁存在,当电机转子被原动机拖动时,与定子绕组的磁场相互作用,导体中就有感应电流。
载流导体在磁场中运动,又在定子绕组中产生感应电动势。