三相鼠笼式异步电机工作原理
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三相异步电动机的频率
三相异步电动机的频率是指在运行时电源的频率。
我国的电源频率为50Hz。
以2到3相异步电机为例,通电后其定子旋转磁场的转速等于每分钟3000转。
此时,在旋转磁场的转子相对切断定子磁场的磁力线,使转子关闭铝框(通称鼠笼条)产生感应电流,转子铁心产生磁场,被定子旋转磁场吸引旋转,因此转子的旋转条件是切断定子磁场获得电流。
三相是指磁场旋转与电动面转子不同步,磁场比转子提前一定角度。
三相异步电机的工作原理是基于定子旋转磁场(定子绕组内三相电流产生的合成磁场)和转子电流(转子绕组内的电流)的相互作用。
三相鼠笼异步电动机的工作原理
三相鼠笼异步电动机是一种常用于工业和家庭电力系统中的电动机,其工作原理如下:
1. 三相供电:电动机通过三个相互120度相位差的交流电源供电。
每一个相位上都有一个输入线圈。
2. 旋转磁场产生:当三个输入线圈受到电流激励时,它们会产生一个旋转磁场。
这是由于每个线圈上的电流相位差导致磁场的相位差,从而形成一个旋转磁场。
3. 感应电流:在鼠笼转子中,装有许多金属导体条。
当旋转磁场与导体条相互作用时,它会在导体条中产生感应电流。
4. 磁场之间的相互作用:感应电流在转子中产生一个二次磁场。
这个磁场与旋转磁场相互作用,从而产生转矩,驱动转子开始转动。
5. 转子转速:由于转子的运动导致线圈的转动速度小于旋转磁场的速度,因此转子会被旋转磁场不断地拽住,使得电动机可以持续地运转。
通过这种工作原理,三相鼠笼异步电动机能够将电能转变为机械能,并实现驱动各种设备和机械运动的功能。
三相鼠笼式异步电动机实验报告一、实验目的1、熟悉三相鼠笼式异步电动机的结构和工作原理。
2、掌握三相鼠笼式异步电动机的启动、调速和反转方法。
3、学会使用相关仪器仪表测量三相鼠笼式异步电动机的各项参数。
4、通过实验数据的分析,加深对三相鼠笼式异步电动机运行特性的理解。
二、实验设备1、三相鼠笼式异步电动机一台2、交流电压表、交流电流表、功率表各一块3、三相调压器一台4、电机导轨及测速发电机5、示波器一台三、实验原理三相鼠笼式异步电动机的工作原理基于电磁感应定律。
当定子绕组通以三相交流电时,会产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场切割转子导体,在转子导体中产生感应电动势和感应电流。
由于转子电流与旋转磁场相互作用,从而产生电磁转矩,使转子转动起来。
异步电动机的转速与旋转磁场的转速(同步转速)存在差异,其转差率 s 表示为:\s =\frac{n_0 n}{n_0}\其中,\(n_0\)为同步转速,\(n\)为电动机的转速。
四、实验内容及步骤1、测量定子绕组的直流电阻用万用表测量电动机定子绕组的电阻,每相测量三次,取平均值。
2、空载实验按图连接好电路,将调压器输出电压调至零位。
合上电源开关,逐渐升高电压,使电动机空载运行,观察电动机的运转情况。
当电动机转速稳定后,记录此时的电压、电流和功率。
逐步降低电压,直至电动机停止运转,记录相关数据。
3、短路实验将电动机转子堵住,不使其转动。
合上电源,逐渐升高电压,使定子电流达到额定值附近,记录此时的电压、电流和功率。
4、负载实验在电动机轴上安装带轮,通过皮带与测功机相连。
调节调压器,使电动机在额定电压下运行,逐渐增加负载,记录不同负载下的电压、电流、功率和转速。
5、调速实验改变电源电压,观察电动机转速的变化。
接入串电阻调速电路,观察转速的变化。
6、反转实验调换三相电源的任意两相,观察电动机的转向变化。
五、实验数据记录与处理1、定子绕组直流电阻定子绕组 A 相电阻:_____Ω定子绕组 B 相电阻:_____Ω定子绕组 C 相电阻:_____Ω2、空载实验电压(V):_____、_____、_____ 电流(A):_____、_____、_____ 功率(W):_____、_____、_____3、短路实验电压(V):_____ 电流(A):_____ 功率(W):_____4、负载实验负载(N·m):_____、_____、_____ 电压(V):_____、_____、_____ 电流(A):_____、_____、_____ 功率(W):_____、_____、_____ 转速(r/min):_____、_____、_____5、调速实验电源电压降低时,转速(r/min):_____、_____、_____接入串电阻调速时,转速(r/min):_____、_____、_____6、反转实验调换电源相序前,电动机转向:_____调换电源相序后,电动机转向:_____根据实验数据,绘制相关曲线,如空载特性曲线、短路特性曲线、负载特性曲线等,以便更直观地分析电动机的性能。
三相异步电动机的工作原理(如何产生旋转磁场并转动)文章目录旋转磁场产生原理旋转磁场的方向旋转磁场的转速三相异步电动机的工作原理是根据电磁感应原理而工作的,当定子绕组通过三相对称交流电,则在定子与转子间产生旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,在转子回路中产生感应电动势和电流,转子导体的电流在旋转磁场的作用下,受到力的作用而使转子旋转。
下面,我们分析旋转磁场的产生,电动机的旋转、转差率及转向。
旋转磁场产生原理三相异步电动机的定子铁芯中放置三相结构完全相同的绕组U、V、W,各相绕组在空间上互差120°电角度,如下图所示,向这三相绕组通入对称的三相交流电,如图(b)(c)所示。
下面我们以两极电动机为例说明电流在不同时刻时,磁场在空间的位置。
下图(b)所示,假设电流的瞬时值为正时是从各绕组的首端流入(用〇中间加个×表示),末端流出(用“⊙”表示),当电流为负值时,与此相反。
(a)简化的三相绕组分布图(b)按星形连接的三相绕组接通三相电源(c)三相对称电流波形图(d)两极绕组的旋转磁场在ωt=0的瞬间,iu=0,iv为负值,iw为正值,如图(c)所示,则V相电流从V2流进,V1流出,而W 相电流从W1流进,W2流出。
利用安培右手定则可以确定ωt=0瞬间由三相电流所产生的合成磁场方向,如图d①所示。
可见这时的合成磁场是一对磁极,磁场方向与纵轴线方向为一致,上方北极,下方是南极。
在ωt=π/2时,经过了四分之一周期,iu由零变为最大值,电流由首端U1流入,末端U2流出;iv仍为负值,U相电流方向与(1)时一样;iw也变为负值,W相电流由W1流出,W2流入,其合成磁场方向如图d②所示,可见磁场方向已经较ωt=0时按顺时针方向转过90°。
应用同样的分析方法可画出ωt=π,ωt=2/3*π,ωt=2π时的合成磁场,分别如图d③,④,⑤所示,由图中可明显地看出磁场的方向逐步按顺时针方向旋转,共计转过360°,即旋转了一周。
三相鼠笼式异步电动机点动和自锁控制原理:1. 继电─接触控制在各类生产机械中获得广泛地应用,凡是需要进行前后、上下、左右、进退等运动的生产机械,均采用传统的典型的正、反转继电─接触控制。
交流电动机继电─接触控制电路的主要设备是交流接触器,其主要构造为:(1) 电磁系统─铁心、吸引线圈和短路环。
(2) 触头系统─主触头和辅助触头,还可按吸引线圈得电前后触头的动作状态,分动合(常开)、动断(常闭)两类。
(3) 消弧系统─在切断大电流的触头上装有灭弧罩,以迅速切断电弧。
(4) 接线端子,反作用弹簧等。
2. 在控制回路中常采用接触器的辅助触头来实现自锁和互锁控制。
要求接触器线圈得电后能自动保持动作后的状态,这就是自锁,通常用接触器自身的动合触头与起动按钮相并联来实现,以达到电动机的长期运行,这一动合触头称为“自锁触头”。
使两个电器不能同时得电动作的控制,称为互锁控制,如为了避免正、反转两个接触器同时得电而造成三相电源短路事故,必须增设互锁控制环节。
为操作的方便,也为防止因接触器主触头长期大电流的烧蚀而偶发触头粘连后造成的三相电源短路事故,通常在具有正、反转控制的线路中采用既有接触器的动断辅助触头的电气互锁,又有复合按钮机械互锁的双重互锁的控制环节。
3. 控制按钮通常用以短时通、断小电流的控制回路,以实现近、远距离控制电动机等执行部件的起、停或正、反转控制。
按钮是专供人工操作使用。
对于复合按钮,其触点的动作规律是:当按下时,其动断触头先断,动合触头后合;当松手时,则动合触头先断,动断触头后合。
4. 在电动机运行过程中,应对可能出现的故障进行保护。
采用熔断器作短路保护,当电动机或电器发生短路时,及时熔断熔体,达到保护线路、保护电源的目的。
熔体熔断时间与流过的电流关系称为熔断器的保护特性,这是选择熔体的主要依据。
采用热继电器实现过载保护,使电动机免受长期过载之危害。
其主要的技术指标是整定电流值,即电流超过此值的20%时,其动断触头应能在一定时间内断开,切断控制回路,动作后只能由人工进行复位。
三相鼠笼式异步电机工作原理
三相鼠笼式异步电机是目前工业和民用领域使用最为广泛的电机之一。
它适用于各种
功率等级,广泛应用于机器制造、电力、交通、建筑、矿山等各个领域。
本文将介绍三相
鼠笼式异步电机的工作原理。
一、三相鼠笼式异步电机基本构造
三相鼠笼式异步电机的基本构造由固定部分和旋转部分组成。
其固定部分又称为定子,由铁心、绕组和端盖等组成;旋转部分又称为转子,由铁心和根据不同型号而有所不同的
铝或铜向外突出的鼠笼形导条所组成。
转子可分为两类,一类是短路转子(又称鼠笼转子),另一类是抽象极转子。
二、三相鼠笼式异步电机工作原理
三相鼠笼式异步电机是一种交流电动机,其工作原理是依据异步电动机的运行原理。
异步电动机的运行是通过定子上交变电磁场与转子中感应电动势作用产生的扭矩来实现
的。
1. 定子产生旋转磁场
三相交流电压AC在定子上的三个绕组(也称为初始绕组)间轮流通电,分别形成三个简单的旋转磁场,这三个旋转磁场相互距离相等,夹角为120度,并沿着定子的纵轴线旋转。
这个旋转磁场是由定数上的电流所产生的,定子上的电流也是由交流电压所引起的。
2. 转子中产生感应电动势
由于变化的磁场,在转子中感应出一电流。
这不仅有能量损失,也会导致电机损耗。
这时电动磁通的作用在转子中生成感应电流,而感应电流在旋转磁场的作用下将受到些方
向和大小变化的力的作用,使它绕着定子的纵轴线旋转。
3. 定子和转子的同步速度不同
定子两个极间的电磁场总是与转子上的导条彼此交错。
当变化的磁场转动时,导条内
的电流也会随之偏转。
由于旋转磁场的旋转速度不同于转子的旋转速度,导致在转子中形
成了电流的旋转磁场,与定子电磁场方向相对。
在理论上,如果转子的旋转速度与电磁场
的旋转速度相同,那么就可以获得最大扭矩。
4. 转子受到的力和扭矩
在实际情况中,转子的旋转速度比电磁场的旋转速度稍慢一些,导致效率稍微降低。
由于定子和转子之间的磁场之间的相对滞后,产生了导电节团中的电流旋转磁场,电机的
转动根据力矩计算,可得到最大扭矩的产生时刻,此时转子的旋转速度与电磁场的旋转速
度相同。
电机的起动扭矩始终小于最大扭矩。
5. 三相鼠笼式异步电机的应用
三相鼠笼式异步电机广泛应用于各种机器制造和生产制造领域,在电力、交通、建筑、矿山和其他应用领域中得到了广泛的应用。
由于其高效、低噪声、可靠性高、成本低和维
护便捷等优点,被广泛选用。
三相鼠笼式异步电机的工作原理是依赖于定子上交变电磁场与转子形成的旋转磁场之
间相互作用产生的扭矩来实现的。
它的结构简单、可靠性高、维护便捷,是最常用的电机
之一。
三相鼠笼式异步电机除了在驱动机器制造和生产制造领域得到广泛应用外,在其他领
域也有广泛的用途。
1. 电力领域
三相鼠笼式异步电机可以在电力领域中应用。
它在启动较小容量发电机组时被作为驱
动器使用。
在输送带、水泵和冷却塔等方面也得到广泛的应用。
2. 交通领域
在交通领域,三相鼠笼式异步电机由于其高效率、可靠性和坚固的特点,被广泛应用
于电动机车、远程列车和城市地铁系统等交通工具的驱动系统。
3. 建筑领域
三相鼠笼式异步电机在建筑领域中也有广泛的用途。
它可以在电梯、升降机、通风设
备以及楼宇中的暖通空调系统中得到应用。
它还可以作为门禁系统和安全监控系统中的电
机元件使用。
4. 矿山领域
在采矿和工业生产等领域,三相鼠笼式异步电机也被广泛应用。
它可以在矿山输出系统、滑动移动机、夹层输送机、风机和水泵等领域中使用。
由于其独特的工作原理和结构特点,三相鼠笼式异步电机被广泛应用于各种领域,成
为工业和民用领域中最重要的驱动设备之一。
它也包括一些新的技术和创新,使得其在性能、效率、可靠性和安全性方面得到不断改进和优化。
除了上述领域,三相鼠笼式异步电机也在许多其他应用中得到了广泛的使用,如农业、医疗、舞台表演等。
1. 农业领域
三相鼠笼式异步电机在农业生产中也有广泛应用,例如在灌溉系统、饲料加工机械、
排泄处理等方面。
2. 医疗领域
在医疗领域,三相鼠笼式异步电机可以应用于医疗设备如手术床、病床、呼吸器等医
用设备的驱动系统。
3. 舞台表演领域
在大型舞台表演中,三相鼠笼式异步电机也可以应用于自动调音设备、灯箱以及节目
特效等方面。
三相鼠笼式异步电机是现代工业和民用领域中最为常用的电动机之一,其应用范围广泛、稳定性高、可靠性强、普遍对各种负载和应用形式有很好的匹配性。
随着技术不断提高,三相鼠笼式异步电机将会被进一步优化和改进,其性能也将得到不断提升,并为各领
域的发展做出更大贡献。
三相鼠笼式异步电机不仅在各种领域获得了广泛应用,还在环保和节能方面扮演重要
角色。
下面分别介绍其在环保和节能方面的应用:
1. 环保方面
三相鼠笼式异步电机在环保方面的应用主要表现于减排、节能、防止环境污染等方面。
它已成为许多环保领域的重要设备,如空气处理设备、除尘设备、废水处理设备等。
使用
三相鼠笼式异步电机,在节能环保方面可以发挥作用,达到协调社会经济发展和环保要求
的目标。
2. 节能方面
传统的电机常常存在能源浪费问题。
三相鼠笼式异步电机的设计和制造可以通过减少
能量浪费来实现节能。
它采用先进的磁电工艺和优质低能耗材料制造,能够使三相鼠笼式
异步电机在保持传统电机基本功能的大大降低能源消耗和生产成本。
三相鼠笼式异步电机
已成为各种机器制造及生产制造领域中基本的节能设备。
随着人们对生态环境和可持续发展的日益强调,三相鼠笼式异步电机在环保和节能方
面的作用越来越重要。
未来,随着科技的不断发展和创新,三相鼠笼式异步电机将继续在
各个领域发挥重要作用。