异步电机原理
异步电机工作原理电磁过程
异步电机工作原理电磁过程
异步电机是一种常见的交流电动机,其工作原理基于电磁感应和电动力学原理。
其电磁过程主要分为两个阶段:起动阶段和运行阶段。
1. 起动阶段
在起动阶段,当三相交流电源接通时,异步电机的定子线圈中就会产生旋转磁场。
由于异步电机的转子上装有导体根据霍尔效应可以检测到转子位置,因此可以通过控制定子线圈中的电流来使得旋转磁场的方向和转子的磁极方向相同,从而使得转子受到电磁力的作用开始转动。
2. 运行阶段
在运行阶段,当异步电机的转速越来越接近同步速度时,异步电机的车轮势与电磁转矩之和将减小,当二者相等时,电机发生滑差,电动力矩减小,电机的转速不再增加而保持恒定。
在稳定运行状态下,异步电机的定子线圈中产生的旋转磁场和转子磁场之间的差值产生
电动势,从而形成了电动力矩,驱动转子继续运转。
总之,异步电机的工作原理基于电磁感应和电动力学原理,在起动阶段产生旋转磁场,从而使得转子受到电磁力的作用开始转动;在运行阶段,电磁力和载荷力平衡,形成稳定的运转状态。
异步电机的原理
异步电机的原理
异步电机,也称为感应电机,是一种常见的交流电机。
它的工作原理基于电磁感应现象,即当导体在磁场中运动时会产生感应电动势。
异步电机由定子和转子两部分组成。
定子上绕有三相绕组,通过外部三相交流电源供电。
转子上有导体棒或铜箔,它们与定子上的绕组之间没有直接的电连接。
当三相交流电源通入定子绕组时,会在定子中产生旋转磁场。
这个旋转磁场会与转子中的导体棒或铜箔产生交变磁通量。
根据法拉第电磁感应定律,这个交变磁通量会在导体棒或铜箔中产生感应电动势,并且由于导体棒或铜箔与旋转磁场的相对运动,这个感应电动势会引起导体棒或铜箔中的电流。
根据洛伦兹力的作用,在导体棒或铜箔中产生的电流会受到一个力,使得它们开始旋转。
由于旋转速度不同步于旋转磁场,所以这种类型的电机被称为异步电机。
由于异步电机的转子没有直接的电连接,所以它们不需要用刷子或其他类型的接触装置来供电。
这使得异步电机具有较高的可靠性和较低的维护成本。
总之,异步电机的工作原理基于电磁感应现象,其中定子中的三相绕组产生旋转磁场,与转子中的导体棒或铜箔产生交变磁通量,并在导体棒或铜箔中产生感应电动势和电流,从而引起转子旋转。
异步电机工作原理
异步电机工作原理
异步电机是一种非常重要的用于旋转的电机,被广泛用于各种装置和系统的运作,其主要原理是通过旋转转子上的磁铁,来实现转子的旋转。
本文将重点介绍异步电机的工作原理,以及它的优点与缺点等内容。
一、异步电机的工作原理
异步电机的工作原理是通过将电能转换为动能,它主要由定子、转子和滑环组成,定子由定子绕组组成,它是一个绝缘磁体,由铁心和绕组组成;转子是一种不同于定子的绕组,它是一个真空塑料封装的,里面装有一组永磁形式的偏转磁铁,它的作用是当定子的磁场产生的电磁感应在转子上时,转子上的磁铁将被感应而产生偏转,这样产生的旋转力就能把转子旋转起来。
转子旋转起来后,将升功率,同时还能给滑环供电。
滑环是一个有限的绕组,由它和定子绕组组成,它主要用来给转子提供额外的磁场,使转子旋转得更快,提高电机效率。
二、异步电机的优点和缺点
异步电机具有一定的优点和极限,以便在不同的环境和情况下正确选择和使用。
其优点是:
(1)异步电机具有良好的动态性能,无需启动,可以自动调节功率;
(2)由于其体积小,重量轻,可节省大量空间;
(3)异步电机的结构简单,维护和维修方便;
(4)异步电机的启动和停止速度快,响应及时。
异步电机的缺点是:
(1)在高速运转时产生的噪音较大;
(2)异步电机的效率比直流电机要低;
(3)由于定子绕组的阻抗较低,对定子的绕组过热较容易;
(4)由于异步电机的转子是单极偏转,所以启动时,电流会较大,影响效率并消耗大量电能。
三、结论
异步电机应用越来越广泛,它在工业操作中起着至关重要的作用,但其优缺点依旧存在,在使用异步电机前,应当充分考虑其各方面情况和特性,根据具体应用场合作出最优的选择。
异步电动机的结构和工作原理
第五章异步电动机前言:①定义:异步电机(也叫感应电机)是一种交流旋转电机,它的转速除与电网频率有关外,还随负载而变。
②应用:主要作电动机使用,如:机床;水泵;家用电器;③它的功率因数永远是滞后的。
5.1异步电动机的结构和工作原理一、异步电动机的主要用途和分类1、异步电机主要用作电动机,去拖动各种生产机械。
异步电动机的优点:结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工作特征。
异步电动机的缺点:功率因数较差。
异步电动机运行时,必须从电网里吸收落后性的无功功率,它的功率因数总是小于1。
2、异步电动机的种类很多,从不同角度看,有不同的分类法:(1)按定子相数分有①单相异步电动机;②两相异步电动机;③三相异步电动机。
(2)按转子结构分有①绕线式异步电动机;②鼠笼式异步电动机。
又包括单鼠笼异步电动机、双鼠笼异步电动机和深槽式异步电动机。
此外,根据电机定子绕组上所加电压的大小,又有高压异步电动机、低压异步电动机之分。
从其它角度看,还有高起动转矩异步电机、高转差率异步电机、高转速异步电机等等。
二、异步电动机的结构1. 定子:定子铁心:0.5mm厚硅钢片叠压而成,磁路的一部分定子绕组:电磁线制而成,电路一部分机座:铸铁或钢板焊接而成(1)定子铁心是电动机磁路的一部分,装在机座里。
为了降低定子铁心里的铁损耗,定子铁心用用0.5mm厚的硅钢片叠压而成的,在硅钢片的两面还应途上绝缘漆。
下图所示为定子槽,其中(a)是开口槽,用于大、中型容量的高压异步电动机中;(b)是半开口槽,用于中型500V以下的异步电动机中;(c)是半闭口槽,用于低压小型异步电动机中。
(2)定子绕组:高压大、中型容量的异步电动机定子绕组常采用Y 接,只有三根引出线,如图(a)所示。
对中、小容量低压异步电动机,通常把定子三相绕组的六根出线头都引出来,根据需要可接成Y形或△形,如图(b)所示。
定子绕组用绝缘的铜(或铝)导线绕成,嵌在定子槽内。
异步电动机的工作原理
异步电动机的工作原理异步电动机是一种常见的电动机类型,广泛应用于各种工业领域。
它的工作原理是基于电磁感应和电动势产生的原理。
本文将从引言概述、正文内容和总结三个部份详细阐述异步电动机的工作原理。
引言概述:异步电动机是一种常见的交流电动机,它以其结构简单、可靠性高和成本较低等优点,在工业领域得到广泛应用。
了解异步电动机的工作原理对于正确使用和维护电动机具有重要意义。
正文内容:1. 定子和转子结构1.1 定子结构:异步电动机的定子由若干个绕组组成,绕组通常采用三相对称的方式,每一个绕组都与电源相连。
定子绕组产生的磁场是异步电动机工作的基础。
1.2 转子结构:异步电动机的转子由导体材料制成,通常采用铜或者铝。
转子是通过定子产生的旋转磁场的作用下产生转矩,使电动机正常工作。
2. 电磁感应原理2.1 定子绕组产生的磁场:当三相交流电通过定子绕组时,定子绕组会产生一个旋转磁场。
这个磁场的旋转速度与电源频率和定子绕组的极数有关。
2.2 转子导体感应电动势:由于转子导体处于定子旋转磁场中,转子导体味感应出电动势。
这个电动势产生的大小和方向会使转子导体上的电荷发生挪移,从而产生转矩。
3. 工作原理3.1 同步速度:异步电动机的转子速度永远低于定子旋转磁场的速度,这被称为同步速度。
当转子速度等于同步速度时,电动机处于同步状态,转矩最大。
3.2 滑差:异步电动机的转子速度与同步速度之间的差值被称为滑差。
滑差越大,转矩越大。
滑差的大小取决于负载的大小和电动机的设计。
3.3 转矩产生:由于滑差的存在,转子导体感应电动势的大小和方向与定子旋转磁场的大小和方向不彻底一致,从而产生转矩,使电动机能够正常工作。
4. 异步电动机的启动方式4.1 直接启动:将电动机直接连接到电源上启动,适合于小功率电动机。
4.2 星三角启动:通过连接器将电动机的绕组从星形连接转换为三角形连接,适合于中等功率电动机。
4.3 变频启动:通过变频器控制电动机的电源频率,可以实现平稳启动和调速控制,适合于大功率电动机。
异步电动机的工作原理
异步电动机的工作原理一.异步电动机的工作原理:当一对称的三相电流通入异步电动机的定子绕组时,在空间气隙中便产生一个旋转磁场并以同步速度n1旋转。
该磁场截切转子导体时在转子导体中产生感应电动势。
由于转子绕组是短路的,在转子绕组中便有电流流通,转子导体中的电流与旋转磁场的相互作用,使转子导体受到一电磁力F,其方向与旋转磁场方向相同。
在电磁力矩的作用下转子顺着旋转磁场的方向旋转,且转子速度n较同步速n1为小。
二.变压器的结构及原理:1. 结构:(1)铁芯----由硅钢片叠成;(2)原边绕组、副边绕组;(3)分接开关(4)油箱(5)保护装置:油枕、吸湿器、安全气道、散热器、高低压瓷套管。
2. 原理:利用电磁感应原理。
当一次绕组通入交流电流时,一次绕组便在铁芯中产生交变磁通Φ,其频率和电源相同,该磁通通过一次绕组,根据电磁感应定律,分别在一、二次绕组中产生交变电势e1和e2,由于N1≠N2,所以e1≠e2 U1≠U2。
三.同步发电机结构原理:1. 结构:(1)转子;(2)定子铁芯(3)机座。
2. 原理:在定子铁芯槽内,对称地分别放置A-X、B-Y、C-Z三相绕组。
转子绕组通入直流电后产生磁场。
磁极形状为扇形,气隙磁密B在空间C基本按正铉规律分布,原动机带动转子磁场旋转,就得到一个在空间上接正铉规律分布的旋转磁场。
定子绕组切割转子磁场,就感应出电势,由于定子绕组在空间上互差1200电角度,因此三相感应电势在时间上互差1200,发出对称三相交流电。
定子的三相绕组与负载连接时,对称三相绕组中流过对称三相电流,并产生一个定子旋转磁场,其转速n1=60f÷P,定子磁场的转速与转子磁场的转速同步,因此,发电机叫同步电机。
四.厂用负荷:Ⅰ类负荷----凡短时停电可能影响人身或设备安全,使主设备生产停顿或发电机发电量下降的负荷。
要求:有两个独立电源供电,当一个失去,另一个立即投入,并使有的电动机自启动,如给水泵、循环水泵等。
三相异步电机运行原理
三相异步电机运行原理三相异步电机是一种常见的交流电动机,其运行原理是基于磁场的转动作用。
本文将从基本原理、构造、运行特点、控制方式和应用等方面详细介绍三相异步电机。
1. 基本原理三相异步电机的运行原理是基于磁场的转动作用。
当三相交流电源通入三相异步电机的定子绕组时,产生的电磁场沿着定子铁芯出现旋转磁场。
该磁场的转速与电源频率和定子线圈的极数成正比,转速的大小表示为:n=s*f/Pn为电机转速,s为滑差,f为电源频率,P为定子线圈的极数。
当电机转子沿着旋转磁场旋转时,旋转磁场会在转子铁芯中引起感应电流,产生逆磁场,使得转子跟随旋转磁场转动。
转子跟随旋转磁场转动的结构,使得转子铁芯与旋转磁场之间的相对运动产生力矩,使得转子继续沿着旋转磁场转动。
这种情况下,电机的空载转速接近同步转速,但转速会随负载变化而下降。
2. 构造三相异步电机包括定子和转子两部分。
定子结构复杂,由定子铁核、定子线圈和端部盖板等部分组成。
定子线圈绕在定子铁核的上面,并由扯出的端子连接到电源上。
转子结构相对简单,由转子铁心、转子线圈和轴承等部分构成。
转子的铁心轴向排列,在其表面上有许多槽孔,用以装载转子线圈。
转子线圈是一组导电线,绕在铁心上,并与固定于轴上的端环互相连接。
转子在轴承内旋转。
3. 运行特点三相异步电机运行时,其特点如下:(1) 转速随负载变化而下降:电机空载转速接近于同步转速,即与电源频率和极数等条件有关的理论转速n1。
但是电机在负载下,由于动能的消耗,因此电机的转速会随着转矩的变化而回落,这种现象称为“滑差现象”。
实际上,电机的转速是与转矩成反比例关系,即在负载下电机的转速会下降。
(2) 起动电流大:在电机起动时,由于转子的静止不动,所以此时的转速为零,旋转磁场的转速为n1。
转子中的感应电流很大,由于磁通量变化而产生的转子电动势使得转子中的感应电流也很大,这就导致电机启动时的电流较大。
(3) 运行效率低:由于电机在运行时会产生都流,因此电机的功率因数较小,在功率传输时,会有一定的功率损失。
异步电动机的工作原理
异步电动机的工作原理异步电动机是一种常见的交流电动机,广泛应用于工业生产和家庭用电中。
它的工作原理基于电磁感应和磁场互作用的原理。
下面将详细介绍异步电动机的工作原理。
1. 电磁感应原理异步电动机的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当三相交流电源接通时,通过电源产生的电流流经定子绕组(又称为主绕组),产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场是由三相电流在定子绕组中产生的,每一个相位电流在不同的时间瞬间通过定子绕组,因此形成为了一个旋转的磁场。
2. 磁场互作用原理当定子绕组中的旋转磁场与转子中的永磁体或者感应电流产生的磁场相互作用时,会在转子中产生感应电动势。
根据洛伦兹力的作用,感应电动势会使转子内的导体产生电流。
由于转子内的导体是闭合的,因此电流会形成一个环流,这个环流会产生一个磁场。
这个磁场与定子绕组中的旋转磁场相互作用,产生一个力矩,使得转子开始旋转。
3. 工作原理的细节在实际的异步电动机中,定子绕组和转子的结构有所不同,但工作原理基本相同。
定子绕组普通采用三相对称分布的绕组,以产生旋转磁场。
而转子普通采用铜条或者铝条绕成的绕组,通过滑环和刷子与外部电源相连,以产生感应电流。
在异步电动机工作过程中,定子绕组中的旋转磁场的频率和转子的转速有关。
当转子的转速接近旋转磁场的频率时,转子会尾随旋转磁场的旋转,实现同步运动。
如果转子的转速低于旋转磁场的频率,转子会以差速的方式旋转,这也是异步电动机的名称的由来。
为了提高异步电动机的效率和性能,通常会在转子上添加一些附加装置,如鼠笼式转子和深槽转子。
这些装置可以改变转子的电流分布,提高机电的起动性能和负载能力。
总结异步电动机的工作原理是基于电磁感应和磁场互作用的原理。
通过定子绕组产生的旋转磁场和转子中的磁场相互作用,产生一个力矩,使得转子开始旋转。
异步电动机广泛应用于各个领域,具有简单、可靠、高效的特点,是现代工业中不可或者缺的重要设备。
异步电机的工作原理
异步电机的工作原理
异步电机是一种常用的发电机,又称无刷直流电机、无刷电动机,它的运行依靠交流电源提供的相应频率的额定电压和电流来供其驱动,从而完成动力输出功能。
异步电机的工作原理:励磁绕组是由定子绕组和转子绕组构成,定子绕组通过交流电源输入额定电压、额定频率和电流。
定子绕组中的磁铁以恒定的方式产生一恒定的磁场,这个磁场被称为定子磁场。
当转子绕组的电流流动时,转子磁场的磁力线将与定子磁场产生相互作用而产生推力,最终推动转子转动,从而达到动力输出的目的。
异步电机的绕组构成为定子绕组和转子绕组,定子绕组是一个静态结构,转子绕组则由一组绕线和磁铁构成,绕线被分布在转子磁铁的外侧,而磁铁的数量和宜定齿数有关,由于每个细分齿两头可以接到绕线中,因此转子电阻也是恒定的,转子绕组在交流电源的额定电压作用下可以占的电动势。
此外,定子绕组中的磁铁形成的磁场被称为“定子磁场”,它是由定子电流流动产生的,转子绕组中的磁铁形成的磁场被称为“转子磁场”,它是由转子电流流动产生的,把定子磁场和转子磁场放在一起,它们将形成两个相反极性的磁场,而这种相反极性的磁场之间就会形成磁冲激力,磁冲激力与转矩正相关,随着转子电流的变化而变化,最终实现了机器的动力输出。
异步电机的主要优点在于无需启动器和其他调节器,使用简单方便,动力输出携带量大,且抗工作环境及时间改变的能力强。
另外,由于异步电机的运行方式特别适合容量大的机组,因此在发电、制造、水泥、海上油井等工程领域有着广泛的应用,被誉为世界上最常用的电机之一。
异步电机和同步电机的工作原理
异步电机和同步电机的工作原理异步电机和同步电机是常见的电动机类型,它们在工作原理上存在一些差异。
本文将分别介绍异步电机和同步电机的工作原理。
一、异步电机的工作原理异步电机是一种感应电动机,也称为交流感应电动机。
它的工作原理基于电磁感应。
异步电机由定子和转子两部分组成。
定子是由绕组和铁芯构成,绕组通电产生磁场。
转子是由导体条(也称作绕组)和铁芯构成,它的导体条通过电流感应定子磁场,从而产生转矩。
当异步电机通电后,定子产生的磁场会穿透转子,由于转子中的导体条被感应而产生涡流。
涡流会在转子中产生磁场,该磁场与定子磁场相互作用,产生转矩。
由于转子导体条的存在,涡流会引起能量损耗,所以异步电机的效率相对较低。
异步电机的转速是通过频率控制的。
根据电动机的工作原理,转子的转速与定子磁场的旋转速度相同。
而定子磁场的旋转速度与电源的频率有关。
在电源频率不变的情况下,异步电机的转速是基本固定的。
二、同步电机的工作原理同步电机是一种特殊的交流电动机,它的转速与电源的频率同步。
同步电机由转子和定子两部分组成。
转子是由电磁铁和铁芯构成,它通过直流电源通电产生磁场。
定子是由绕组和铁芯构成,绕组通电产生磁场。
当同步电机通电后,转子的磁场与定子的磁场相互作用,产生转矩。
由于同步电机的转速与电源的频率同步,因此转速相对稳定。
同步电机的效率相对较高,因为它没有涡流损耗。
同步电机的转速可以通过调节电源的频率来控制。
当电源频率增加时,同步电机的转速也会增加;当电源频率减小时,同步电机的转速也会减小。
这使得同步电机在一些特定的应用场合中具有优势。
三、异步电机与同步电机的比较异步电机和同步电机在工作原理上存在一些差异。
异步电机的转速是固定的,而同步电机的转速与电源的频率同步。
异步电机的效率相对较低,而同步电机的效率相对较高。
在控制转速方面,异步电机的转速通过频率控制,而同步电机的转速通过调节电源频率来控制。
由于异步电机和同步电机的工作原理不同,它们在应用中有各自的优势。
《异步电机原理》课件
contents
目录
• 异步电机概述 • 异步电机工作原理 • 异步电机特性 • 异步电机启动与控制 • 异步电机维护与故障处理
01
异步电机概述
异步电机定义
异步电机
又称感应电机,是由气隙旋转磁 场与转子绕组感应电流相互作用 产生电磁转矩,从而实现能量转 换的一种电机。
根据电机型号和使用情况,定期对轴承进 行润滑保养,保证轴承的正常运转。
清洁保养
紧固保养
定期对电机进行清洁,清除灰尘和杂物, 保持电机内部清洁。
对电机的螺栓、螺母等紧固件进行检查和 紧固,防止松动。
异步电机常见故障及处理
绕组故障
如绕组短路、断路等,需要检查绕组的绝缘层和 导线连接,修复或更换损坏的绕组。
03
异步电机特性
异步电机机械特性
启动与制动特性
描述了异步电机在启动和制动过程中 的性能特点,包括启动电流、启动转 矩、制动方式等。
负载变化对特性的影响
探讨了在不同负载条件下,异步电机 的转速、转矩等参数的变化情况。
异步电机效率特性
效率与功率因数
详细分析了异步电机的效率与功率因数之间的关系,以及如何通过优化设计提 高效率。
软启动
通过逐渐增加电机输入电压来平滑启动,可 减小启动电流和振动。
星三角启动
通过改变电机定子绕组的接线方式来降低启 动电流,适用于较大型电机。
变频启动
通过改变电源频率来启动电机,可实现精确 控制和优化启动性能。
异步电机调速控制
变极调速
通过改变电机定子绕组的接线 方式来改变极数,从而实现调
速。
转子串电阻调速
当三相交流电流通过异步电机的定 子绕组时,根据电磁感应定律,会 在电机内部产生一个旋转的磁场。
异步电机控制原理
异步电机控制原理引言:异步电机是一种常见的电动机类型,广泛应用于工业和家庭设备中。
异步电机的控制原理是通过调节电源频率和电压来实现转速和转矩的控制。
本文将介绍异步电机的控制原理及其应用。
一、异步电机的基本原理异步电机由定子和转子组成。
定子上绕有三相绕组,通过电源提供的三相交流电产生旋转磁场。
转子上的导体感应到旋转磁场后,产生感应电动势,从而在转子上产生电流。
根据洛伦兹力的作用,转子开始旋转,与旋转磁场同步运动。
二、异步电机的控制方式1. 电源频率控制:改变电源频率可以改变异步电机的转速。
通常情况下,电源频率是恒定的,所以这种控制方式的应用较少。
2. 电源电压控制:改变电源电压可以改变异步电机的转矩。
通过调节电源电压,可以实现对异步电机的转矩控制。
这种控制方式常用于需要调节负载转矩的场合,如电梯、起重机等。
3. 变频控制:变频控制是最常用的异步电机控制方式之一。
通过改变电源频率和电压,可以实现对异步电机转速和转矩的精确控制。
变频器是实现变频控制的关键设备,它可以将固定频率的电源电压转换为可调节频率和电压的输出。
三、异步电机控制的应用1. 工业领域:异步电机广泛应用于工业生产线上,如风机、泵、压缩机等。
通过变频控制,可以根据生产需求调整设备的转速和转矩,提高生产效率。
2. 家用电器:异步电机也被广泛应用于家用电器中,如洗衣机、冰箱、空调等。
通过控制电机的转速和转矩,可以实现不同的工作模式和功能。
3. 交通运输:异步电机在交通运输领域也有重要应用,如电动汽车、电动自行车等。
通过控制电机的转速和转矩,可以实现车辆的加速、减速和行驶稳定性控制。
结论:异步电机是一种重要的电动机类型,其控制原理基于调节电源频率和电压。
通过电源频率控制、电源电压控制和变频控制,可以实现对异步电机转速和转矩的精确控制。
异步电机广泛应用于工业、家用电器和交通运输等领域,为各行各业提供了高效、可靠的动力源。
随着科技的不断进步,异步电机控制技术也将不断发展,为各个领域带来更多的创新和便利。
异步电机的工作原理
异步电机的工作原理异步电机是一种常见的交流电机,也被称为感应电机。
它的工作原理是通过一个定子线圈中的交流电流产生一个旋转的磁场,而旋转磁场则在转子所处的磁场中感应出电动势,进而使转子发生旋转。
值得注意的是,异步电机的转子并不直接连接到电源,而是通过感应的方式与转速略小于转子的同步速度来实现。
下面将详细介绍异步电机的工作原理。
1.定子线圈产生的旋转磁场在异步电机的定子上布置着若干个线圈,这些线圈中通电产生的磁场可以通过电流的频率和相位差调整。
当交流电源接通后,通过交变的电压将产生交变的电流,形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场的方向随着电流的变化而变化,并沿着定子绕组周围的轴线旋转。
这个旋转磁场是由定子线圈中的电流产生的。
2.转子中的感应电动势异步电机的转子是由导体材料制成,通常铜或铝。
当旋转磁场通过转子时,它也会感应出电动势。
根据法拉第电磁感应定律,当导体材料切割磁感线时,会在导体中产生电动势。
这个电动势的方向与磁感线方向和导体运动方向相关,并会导致电流在导体内部形成。
在异步电机中,这个电动势会在转子中感应出旋转电流。
3.转子的旋转当转子中产生的旋转电流与定子中的旋转磁场相互作用时,就会产生一个力矩,推动转子开始旋转。
这是因为旋转磁场和旋转电流之间存在一个相对运动,从而产生了一个力矩。
这个力矩会将转子推向磁场的旋转方向,导致转子开始旋转。
与此同时,由于转子在低于同步速度的情况下运转,因此转子的旋转速度会稍慢于旋转磁场的速度。
4.异步电机的运行当转子开始旋转后,由于转子速度略低于旋转磁场的速度,导致转子上产生的感应电动势的频率略高于输入电压的频率,相位差也会稍有变化。
这一差异导致了输出的电动势谐波,也就是异步电机的工作状态。
综上所述,异步电机的工作原理是定子线圈中的交变电流产生一个旋转磁场,在转子中感应出电动势,并通过电动势与旋转磁场之间的相对运动产生一个力矩,导致转子开始旋转。
然而,由于转子的运动略慢于旋转磁场的速度,因此异步电机能够持续地旋转,并将电能转换为机械能。
异步电动机原理
异步电动机原理第四章 异步电动机原理§4-1 基本工作原理与结构一、 异步电动机的基本工作原理·原理:定子旋转磁场以速度n0切割转子导体感生电动势(发电机右手定则), 在转子导体中形成电流,使导体受电磁力作用形成电磁转矩, 推动转子以转速n 顺n0方向旋转 (电动机左手定则),并从轴上输出一定大小的机械功率。
(n 不能等于n0)特点:·电动机内必须有一个以n0旋转的磁场。
-实现能量转换的前提;·电动运行时n 恒不等于n0(异步)-必要条件n<n0;·建立转矩的电流由感应产生。
-感应名称的来源。
U U V V W W 1112221W U 2V 1122绕组空间位置转子绕组展开图(星形联接)NSn 0n 异步电动机模型笼型转子ii ui vi wi uωt32π34π2π三相电流波形U U V V W W 111222ωt =Iu=ImU U V V W W 111222ωt =2π3Iv=ImU U V V W W 111222ωt =4π3Iw=Im·空间120度 对称分布的三相绕组通过三相对称的交流电流时,产生的合成磁场为极对数p=1的空间旋转磁场,每电源周期旋转一周,即两个极距;·某相绕组中电流达到最大值时,磁极轴线恰好旋转到该相绕组轴线上。
·每相空间对称分布串联线圈数增加,合成磁场磁极对数也增加: 例:由3个线圈增加到6个,依次滞后60度机械角度对称分布:U V V W W 111121221绕组空间位置U 12V W 12U 22V 22W 21W 22P=2绕组展开图(Y联接)U V W 111111U 12V 12W 12U U 2122V 21V 22W 21W 22U U V W W 2212221212ωt =0U 11U 21V W V V 212122U U V W W 2212221212ωt =U 11U 21V W V V 21212232πU U V W W 2212221212ωt =11U 21V W V V 21212234πU U V W W 2212221212ωt =2π11U 21V W V V 212122·p=2时,电源电压变化一周,磁场在空间旋转半周,即180度机械角度; 对应电角度仍为00360180=⨯p 。
异步电动机的工作原理
异步电动机的工作原理异步电动机是一种常见的交流电动机,广泛应用于工业生产和家庭用电中。
它的工作原理是基于电磁感应的原理,通过交变电流在电机中产生旋转磁场,从而驱动转子转动。
1. 电磁感应原理异步电动机的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当通入交变电流的线圈中,会产生交变磁场。
当交变磁场与转子中的导体相互作用时,会在导体中产生感应电动势,并引起感应电流流动。
根据洛伦兹力定律,感应电流与磁场之间会产生力的作用,从而驱动转子转动。
2. 构造和工作原理异步电动机由定子和转子两部分组成。
定子是固定的部分,通常由三组线圈组成,分别称为A相、B相和C相。
这三组线圈相互位移120度,通过交变电流通入线圈中,产生旋转磁场。
转子是可转动的部分,通常由铜条或铝条制成,铜条或铝条通过端环连接形成闭合回路。
当三相交变电流通入定子线圈时,会在定子中产生旋转磁场。
这个旋转磁场会与转子中的导体相互作用,产生感应电流。
感应电流在转子中形成一个旋转磁场,这个旋转磁场与定子的旋转磁场相互作用,从而产生力矩,驱动转子转动。
3. 工作过程当异步电动机通电后,定子中的三相线圈会产生旋转磁场。
这个旋转磁场会感应到转子中的导体,产生感应电流。
感应电流在转子中形成一个旋转磁场,这个旋转磁场与定子的旋转磁场相互作用,产生力矩。
这个力矩会使转子开始转动。
由于转子的转动速度较慢,所以转子的旋转磁场与定子的旋转磁场之间会有一个差距,称为转差。
转差会导致在转子中产生感应电动势,感应电动势会产生感应电流,感应电流会产生旋转磁场。
这个旋转磁场与定子的旋转磁场相互作用,产生的力矩会使转子加速,直到转差减小到足够小的程度。
当转差减小到足够小的程度时,转子的转动速度接近同步速度,此时转差几乎为零。
在这个状态下,转子的旋转磁场与定子的旋转磁场完全同步,不再产生转矩。
异步电动机的工作状态就是在这个接近同步速度的状态下工作。
4. 相关参数异步电动机的工作原理还与一些重要的参数相关。
异步发电机的工作原理
异步发电机的工作原理异步发电机是一种常见的发电设备,它通过电磁感应原理将机械能转化为电能。
在发电机中,转子和定子之间的电磁感应作用是实现能量转换的关键。
下面将详细介绍异步发电机的工作原理。
1. 电磁感应原理在异步发电机中,电磁感应原理是实现能量转换的基础。
根据法拉第电磁感应定律,当导体在磁场中运动时,就会在导体两端产生感应电动势。
因此,当发电机的转子在磁场中旋转时,就会产生感应电动势,从而实现能量转换。
2. 转子和定子的结构异步发电机的主要结构包括转子和定子。
转子是由导体绕成的线圈构成,通常采用铜或铝导体。
而定子则是由绕组和铁芯构成,绕组用于产生磁场,铁芯则用于增强磁场。
当转子在定子的磁场中旋转时,就会产生感应电动势。
3. 工作原理当异步发电机接通电源后,定子中的绕组产生磁场,这个磁场会传导到转子中。
转子在磁场中旋转时,就会产生感应电动势,从而产生电流。
这个电流通过外部电路就可以输出电能。
同时,由于转子在磁场中旋转,就会产生转矩,从而驱动负载旋转,实现机械能转化为电能。
4. 异步发电机的特点异步发电机具有一些独特的特点,这些特点也是其工作原理的体现。
首先,异步发电机不需要外部励磁,因为定子绕组产生的磁场可以传导到转子中,从而实现自激励。
其次,异步发电机的转速是由电网频率决定的,这意味着在不同的电网频率下,其输出功率也会有所不同。
此外,异步发电机具有结构简单、维护成本低等优点,因此在工业和民用领域得到了广泛应用。
5. 发电机的调速原理在实际应用中,有时需要调节发电机的转速,以满足不同负载的需求。
调速原理是基于电磁感应原理的,通过改变定子中的磁场强度或者改变转子在磁场中的位置,来实现发电机的调速。
常见的调速方法包括变压器调速、转子电压调速和转子电流调速等。
总之,异步发电机是一种常见的发电设备,其工作原理基于电磁感应原理。
通过定子产生的磁场和转子在磁场中的旋转,实现了机械能转化为电能的过程。
异步发电机具有结构简单、维护成本低等优点,因此在工业和民用领域得到了广泛应用。
异步电动机的工作原理
异步电动机的工作原理异步电动机是一种常见的交流电动机,它通过电磁感应的原理将电能转换为机械能,广泛应用于工业生产和家用电器中。
下面将详细介绍异步电动机的工作原理。
1. 电磁感应原理异步电动机的工作原理基于电磁感应现象。
当三相交流电源接通后,通过电源供给的电流在定子绕组中产生旋转磁场。
这个旋转磁场的频率与电源频率相同,通常为50Hz或者60Hz。
定子绕组中的旋转磁场将感应到转子上的导体,从而在转子上产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势会引起转子上的电流流动,进而产生磁场。
2. 转子的运动由于转子上的导体是闭合的,感应电动势引起的电流会形成一个磁场,与定子磁场相互作用。
根据洛伦兹力定律,这种相互作用会使得转子上的导体受到一个力的作用,导致转子开始旋转。
由于定子磁场是旋转的,所以转子会以稍低于定子磁场的速度旋转。
这就是异步电动机的命名原因,转子的转速略低于旋转磁场的速度。
3. 转子和定子的磁场定子绕组产生的旋转磁场称为主磁场,而转子上感应电流产生的磁场称为次级磁场。
主磁场和次级磁场之间的相互作用产生了转矩,驱动转子旋转。
转子的旋转速度取决于主磁场的旋转速度和转子与主磁场之间的滑差。
滑差是指转子的实际转速与主磁场转速之间的差值。
4. 同步转速和滑差当转子的滑差为零时,转子的转速与主磁场的旋转速度彻底同步,这个转速称为同步转速。
在理想情况下,异步电动机的转子始终无法达到同步转速,因为转子上的感应电动势需要一定的滑差才干产生。
滑差的大小取决于负载的大小和电动机的设计。
5. 转子的启动在异步电动机启动时,由于转子的滑差较大,转子上的感应电动势较大,形成为了一个较大的转矩,从而使得转子能够启动。
随着转速的逐渐增加,滑差减小,感应电动势和转矩也逐渐减小,最终转子达到稳定转速。
6. 转子的稳定运行当异步电动机达到稳定转速后,滑差几乎为零,此时感应电动势和转矩也非常小。
电动机的输出功率主要由定子绕组中的电流决定,而转子上的电流非常小。
异步电动机的工作原理
异步电动机的工作原理异步电动机是一种常见的电动机类型,广泛应用于工业生产和家庭用电中。
它的工作原理是基于电磁感应和电磁力的相互作用。
1. 电磁感应原理异步电动机的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当电流通过电动机的定子线圈时,会产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场会穿过转子线圈,从而在转子上产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势会导致转子上的电流流动。
2. 感应电动势和转子电流由于转子是一个闭合回路,感应电动势会导致转子上的电流流动。
这个电流会产生一个反向磁场,与定子磁场相互作用。
由于转子上的电流是感应产生的,因此称为感应电流。
感应电流的大小和方向取决于转子的电阻和感应电动势。
3. 转子运动由于定子磁场和转子磁场的相互作用,转子会受到一个电磁力的作用。
这个电磁力会使转子开始旋转。
由于转子是一个旋转的回路,它会继续旋转,直到达到与旋转磁场同步的速度。
因此,这种电动机被称为异步电动机。
4. 工作速度和转矩异步电动机的工作速度取决于旋转磁场的频率和极对数。
通常,电网的频率是固定的,所以异步电动机的工作速度也是固定的。
转矩是电动机输出的力矩,它取决于定子磁场和转子磁场的相互作用。
通过控制定子电流,可以调节转矩的大小。
5. 同步速度和滑差异步电动机的同步速度是旋转磁场的速度,它由电网的频率和极对数决定。
滑差是异步电动机的转速与同步速度之间的差异。
滑差越大,转子的旋转速度与旋转磁场的速度之间的差异越大。
6. 启动和运行异步电动机通常需要一个起动装置来启动。
常见的起动装置包括直接起动、星角起动和自耦变压器起动等。
一旦启动,电动机会根据负载的要求运行。
通过调节定子电流和控制电动机的供电电压,可以控制电动机的转矩和速度。
总结:异步电动机是一种基于电磁感应和电磁力相互作用的电动机。
它的工作原理是通过定子磁场和转子磁场的相互作用来产生转矩和旋转运动。
通过调节定子电流和控制电动机的供电电压,可以实现对转矩和速度的控制。
异步电动机的工作原理
异步电动机的工作原理异步电动机是一种常见的电动机类型,广泛应用于工业和家庭领域。
它的工作原理基于电磁感应和旋转磁场的相互作用。
1. 电磁感应原理:异步电动机利用电磁感应现象将电能转化为机械能。
当电流通过电动机的定子线圈时,形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场会感应到转子上的导体,使得转子内的导体感受到电磁力。
2. 旋转磁场原理:异步电动机的定子线圈中通以交流电,产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场的频率由电源的频率决定,通常为50Hz或60Hz。
旋转磁场的作用是在转子上产生感应电动势,从而引起转子上的电流。
3. 转子运动原理:当转子上的电流与旋转磁场相互作用时,会产生电磁力。
这个电磁力会使得转子开始旋转,并以同步速度与旋转磁场同步运动。
由于转子的惯性和负载的存在,转子的实际转速会略低于同步速度,因此称为"异步"电动机。
4. 工作过程:当电动机通电后,定子线圈中的电流会产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场会感应到转子上的导体,产生电流。
转子上的电流与旋转磁场相互作用,产生电磁力,使得转子开始旋转。
转子的旋转会带动负载的运动,实现电能到机械能的转换。
5. 额定转矩与滑差:异步电动机的额定转矩是指在额定电压和额定频率下,电动机能够提供的最大转矩。
滑差是指转子实际转速与同步速度之间的差异。
滑差越大,电动机输出的转矩越大。
6. 启动方式:异步电动机有多种启动方式,常见的有直接启动、星三角启动和自耦启动等。
这些启动方式在电动机启动时,通过改变定子线圈的接线方式,来降低启动时的电流冲击和起动时的转矩。
总结:异步电动机的工作原理是基于电磁感应和旋转磁场的相互作用。
电流通过定子线圈产生旋转磁场,旋转磁场感应到转子上的导体,产生电流,进而产生电磁力,使得转子开始旋转。
异步电动机广泛应用于各个领域,具有可靠性高、维护成本低、效率高的特点。
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极数 铁心长度代号 机座长度代号
额定值:正常运行时的主要数据指标。 绕组联结方式:△接法或者Y接法。
2、额定值
•额定功率PN: (kW),额定运行时,电动机的输出功率; • 额定电压UN: (V),额定运行时,加在定子绕组上的线电压; • 额定电流IN: (A),额定运行时,定子绕组中的线电流; •额定频率f1: (Hz),规定的电源频率(50Hz); • 额定转速n: (r/min),额定运行时,电动机的转子转速; •额定效率、额定功率因数等
I2
34
2
2 2
N1kdp1 p
第7章 异步电机原理
➢异步电动机结构、额定数据与工作原理 ➢三相异步电动机的电磁关系 ➢三相异步电动机的功率与转矩 ➢三相异步电动机的机械特性 ➢三相异步电动机的工作特性及其测试方法 ➢三相异步电动机参数的测定
7.1 异步电动机结构、额定数据与工作原理
7.1.1 异步电动机主要用途与分类
单相异步电动机
2、主磁通与定子漏磁通
主磁通:同时交链定子、转子、气隙构成闭和回路的磁通,气 隙里每极主磁通量用Φ1 表示;
漏磁通:只交链定子绕组就形成闭合回路,用ΦS1表示。
1
2
Bl
7.2.3 感应电动势
定子和转子绕组内产生感应电动势E1、E2:
IlY +
U1
Z
Ul
W2 U2
- W1
V1
V1
a2
z2 x2
c2
根据定、转子磁动势合成关系,有:
F1 F2 F0 或 F1 F0 (F2 )
定子旋转磁通势里包含着两个分量:一个分量是大小等于F2,而 方向与 F2相反,用 (F2 ) 表示,它的作用是抵消转子旋转磁通势
对主磁通的影响;另一个分量就是励磁磁通势 F0 。它是用来产 生气隙旋转磁密 B 。由于这种情况下定子磁动势已变为 F1了,
Es1 jI0 X1 U1 E1 I0R1 Es1
E1 I0 R1 jI0 X1 E1 I0(R1 jX1 )
E1 I0 Z1
式中Z1=R1+jX1为定子一相绕组的漏阻抗
7.2.6 等效电路
E1 I0 Rm jXm I0Zm
U1 E1 I0 R1 jX1
定子绕组里的电流也就变为 I1 了。
7.3.3 转子绕组的折合
设想把实际电动机的转子抽出,换上一个新转子,它的相数、 每相串联匝数以及绕组系数都分别和定子的一样:
34
2
2 2
N1kdp1 p
I0
34
2
2 2
N1kdp1 p
I1
m2 2
4
2 2
N2kdp2 p
I2
令
m2 4
2
2 2
N2kdp2 p
异步电机
按定子绕组供电电源相数
结构简单,坚固,成本低, 运行性能不如绕线式
三相异步电动机 两相异步电动机
按转子绕组的结构
鼠笼式异步电动机 绕线式异步电动机
通过外串电阻改善电机 的起动、调速等性能
7.1.2 三相异步电动机的结构
机壳 定子
转子
7.1.2 三相异步电动机的结构
定子铁心
定子冲片
定子线圈
I2
2)转向:假设气隙旋转磁密是逆时针方向旋转,在转子绕
组内感应产生的电动势及电流的相序就应为A2-B2-C2。
3)转速:相对于转子绕组为 4)瞬间位置
n2
60 f2 p
60 f1 p
n1
注意:现在定转子被同一个磁通所交链,所以产生的电流 的频率是相等的。
1、磁通势
转于绕组短路的三相异步电机,作用在磁路上的磁动势有两个: 一为定子旋转磁动势;一为转子旋转磁动势。由于它们的旋转方 向相同,转速又相等,只是一前一后地旋转着,称它们为同步旋 转。
y1
b2
定子、转子电动势
之比叫电压变比ke:
E1 4.44 f1N1kdp11
ke
E1 E2
N k1 dp1 N 2kdp2
E2 4.44 f1N2kdp21
7.2.4 励磁电流
和分析变压器的情况是一样的,励磁电流也是由I0a 和I0r两分 量组成。
I0 I0a I0r
7.2.5 电压方程式
PN 3UN IN cos 3UN IN cos
7.1.5 异步电动机的工作原理
N
n0 f
ei
e方向用 右手定则
确定
n
f方向用
左手定则
f
确定
S
结论: 1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致
2. 线圈比磁场转得慢 n n1
7.2 三相异步电动机转子不转、转子绕组开路时 的电磁关系
7.2.1 规定正方向
U1
I0Rm jXm I0R1 jX1
I0Zm Z1
U2 E2
R1
jX1
I0
Rm
E1
jXm
7.3 三相异步电动机转子堵转时的电磁关系
7.3.1 磁通势与磁通
1、磁通势
在三相对称的转子绕组里流过三相对称电流 I2时,产生的 转子空间旋转磁动势 F2的特点:
1)幅值:
F2
34
2
2 2
N 2kdp2 p
F1 F2 F0
这个合成的旋转磁通势F0 ,才是产生气隙每极主磁通1 的磁 通势。主磁通1 在定、转子相绕组里感应电动势 E1 和E2 。 2、漏磁通
定子电流产生的漏磁通,表现的漏电抗仍为X1,由于漏磁路是 线性的,X1为常数。
转子绕组中有电流时,也要产生漏磁通,表现的电 抗为X2。
7.3.2 定、转子回路方程
1、定子回路的电压方程:
U1 E1 I1 ( R1 j( R2 jX 2 ) E2 I2 Z2
Z2 R2 jX2 ——转子绕组的一相漏阻抗
转子相电流为:
I2
R2
E2 jX2
E2
e j2
R22
X
2 2
2
arctg
X2 R2
——转子绕组回路的功率因数角
7.2.2 磁通及磁通势
1、励磁磁通势
+j
+A1,+A2
ω1
ω1
I0
F0
B
+j +A1,+A2
ω1
F0 B I0
E2 E1
E2 E1
特点:
34
1)幅值: F0 2
2 2
N1kdp1 p
I0
2)转向:A1—B1—C1
3)转速:相对于定子绕组以角频率1
2pn1
60
旋转。
4)瞬间位置:正如前面所分析的,当A相电流达到正最 大 时,他所对应的磁动势也达到正最大。
铁心和机座
鼠笼转子
鼠笼转子照片
绕线转子照片
鼠笼型异步电动机主要部件拆分图。
三相绕线型转子结构是绕组的三个出线端子接到固定在转 轴上的三铜环上,通过电刷引出。
7.1.4 异步电动机的铭牌数据
铭牌:型号,额定值,绕组联结方式,生产厂家等 1、型号
Y 100 L 1— 2
异步电动机 机座中心高