浅谈三相异步电动机的基本工作原理
三相异步电动机的工作原理及特性
2.转子 转子由铁心与绕组构成。
转子铁心也是电动机磁 路旳一部分,由硅钢片叠压 而成。转子铁心装在转轴上。 硅钢片冲片如图所示。
线绕式和鼠笼式两种电动机旳转子构造虽然不同,但工作原理 是一致旳。转子旳作用是产生转子电流,即产生电磁转矩。
鼠笼式异步电动机转子绕 组是在转子铁心槽里插入铜条, 再将全部铜条两端焊在两个铜 端环上而构成,如图所示。
即1/4转,电流变化一种周期,旋转磁场在空间只转了1/2转。
由此可知,当旋转磁场具有两对磁极(p=2)时,其旋转速度
仅为一对磁极时旳二分之一。依次类推,当有p对磁极时,其转速
为:
n0
60 f p
所以,旋转磁场旳旋转速度与电流旳频率成正比而与磁级对数
成反比。
4.工作原理 三相异步电动机旳工作原
理是基于定子旋转磁场和转子 电流旳相互作用。
iC=0 此时旳合成磁场如图(b) 所示,合成磁场已从t=0 瞬间
所在位置顺时针方向旋转了
/3。
3t T 3时
iA为正,电流实际方向与正方向一致,即电流从A端流到X端。
iB=0 iC为负,电流实际方向与正方向相反,即电流从Z端流到C端;
此时旳合成磁场如图 (c)所示,合成磁场已从 t=0 瞬间所在位置顺时针方
第一章 机电传动断续控制
学习任务
1.1 三相异步电机
• 了解三相异步电动机旳基本构造及工作原理;
• 掌握三相异步电动机旳转矩特征和机械特征;
• 掌握三相异步电动机旳连接措施和额定参数;
• 掌握三相异步电动机开启、调速和制动等多种特征;
• 掌握实现三相异步电动机开启、调速和制动旳多种措施及
它们旳使用场合。
向旋转了2 /3。
三相电机异步原理
三相电机异步原理
三相电机的异步原理主要是基于电磁场中的电流与磁场之间的相互作用。
在理想的情况下,当三相电流按顺序通过定子绕组时,会在电机内部产生旋转磁场。
该旋转磁场切割定子绕组,从而产生电动势,进而产生电流,形成感应电动势和电流的循环,使电机得以运转。
具体来说,三相电机的异步工作过程如下:
1.当三相电源按顺序向定子绕组供电时,会在定子绕组中形成旋转磁场。
2.该旋转磁场切割电机定子绕组的导体,根据法拉第电磁感应定律,会在导体中感应出电动势。
3.这个感应电动势会在线圈中产生电流,形成电流的循环。
4.这个电流的循环会产生一个反作用力,即反电动势,它与旋转磁场相互作用,产生转矩,使电机转子旋转。
需要说明的是,三相电机的运行状态并不是完全稳定的,而是存在一定的波动。
这是因为在实际运行中,电源电压和电流可能会有一定的波动,同时电机内部的阻抗也会影响其运行状态。
因此,实际运行中需要对电机进行适当的控制和调整,以确保其稳定运行。
三相异步电动机的工作原理
高级电工维修考级说课三相异步电动机工作原理三项异步电动机的工作原理简单说应该是:当向三项定子绕组中通过入对称的三项交流电时,就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。
由于旋转磁场以n1转速旋转,转子导体开始时是静止的,故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势(感应电动势的方向用右手定则判定)。
由于导子导体两端被短路环短接,在感应电动势的作用下,转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。
转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用(力的方向用左手定则判定)。
电磁力对转子轴产生电磁转矩,驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
通过上述分析可以总结出电动机工作原理为:当电动机的三项定子绕组(各相差120度电角度),通入三项交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
三相异步电动机的种类很多,但各类三相异步电动机的基本结构是相同的,它们都由定子和转子这两大基本部分组成,在定子和转子之间具有一定的气隙。
此外,还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件,如1.定子部分定子是用来产生旋转磁场的。
三相电动机的定子一般由外壳、定子铁心、定子绕组等部分组成。
(1)外壳三相电动机外壳包括机座、端盖、轴承盖、接线盒及吊环等部件。
机座:铸铁或铸钢浇铸成型,它的作用是保护和固定三相电动机的定子绕组。
中、小型三相电动机的机座还有两个端盖支承着转子,它是三相电动机机械结构的重要组成部分。
通常,机座的外表要求散热性能好,所以一般都铸有散热片。
端盖:用铸铁或铸钢浇铸成型,它的作用是把转子固定在定子内腔中心,使转子能够在定子中均匀地旋转。
轴承盖:也是铸铁或铸钢浇铸成型的,它的作用是固定转子,使转子不能轴向移动,另外起存放润滑油和保护轴承的作用。
三相异步电动机的结构及工作原理
三相异步电动机的结构及工作原理三相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日常生活中。
它的结构复杂,但工作原理相对简单。
本文将介绍三相异步电动机的结构及工作原理,并分析其应用和优势。
一、结构三相异步电动机的结构主要包括定子、转子、端盖、轴承和外壳等部分。
1. 定子:定子是电动机的固定部分,由铁芯和绕组组成。
铁芯通常由硅钢片叠压而成,以减小磁阻和能量损耗。
绕组由若干绕组线圈组成,通过电流激励产生磁场。
2. 转子:转子是电动机的旋转部分,由铁芯和导体组成。
铁芯通常采用堆叠的圆片形式,以减小磁阻和能量损耗。
导体通常是铝或铜材料,通过电流激励产生磁场。
3. 端盖:端盖是保护定子和转子的重要组成部分,通常由铸铁或铝合金制成。
端盖上还设有进风口和出风口,以确保电机的散热效果。
4. 轴承:轴承支持电机的转子部分,减小转动时的摩擦和损耗。
轴承通常采用滚动轴承或滑动轴承,以提高电机的转动效率和寿命。
5. 外壳:外壳是保护电机内部零部件的重要组成部分,通常采用铸铁或铝合金制成。
外壳上还设有接线盒和插座,以方便电机的安装和连接。
二、工作原理三相异步电动机的工作原理基于电磁感应和电磁力的相互作用。
1. 电磁感应:当三相异步电动机的定子绕组通电时,会产生旋转磁场。
定子绕组中的电流在通电时产生磁场,磁场的方向随着电流方向的改变而改变,从而形成旋转磁场。
2. 电磁力:当转子放置在旋转磁场中时,由于电磁感应的作用,转子中的导体会受到电磁力的作用而开始旋转。
电磁力的大小和方向取决于磁场和导体的相对运动速度,导体的位置和方向。
三、应用和优势三相异步电动机由于其结构简单、可靠性高、成本低、效率高和维护方便等优势,广泛应用于各个领域。
1. 工业应用:三相异步电动机在工业生产中被广泛应用于各种设备和机械,如泵、风机、压缩机、输送带等。
它们能够提供稳定的转矩和可靠的运行,满足工业生产的需求。
2. 交通运输:三相异步电动机在交通运输领域中也有广泛的应用,如电动汽车、电动火车、电动船等。
三相异步电动机即可点动又可自锁控制线路工作原理
三相异步电动机即可点动又可自锁控制线路工作原理三相异步电动机是一种常用的电机类型,可以通过点动方式来实现启停控制,并且还可以通过自锁控制线路来实现长时间运行。
首先,我们了解一下三相异步电动机的基本工作原理。
三相异步电动机由定子和转子组成。
定子上有三个绕组,分别与三相交流电源相连。
转子由铁芯和导体构成,是固定在轴上并可以自由旋转的部分。
当三相交流电源接通后,定子绕组中产生的旋转磁场会进一步感应到转子上的导体,从而使转子开始旋转。
在点动控制方面,我们可以通过控制电机启动电流的时间来实现电机的点动启停。
通过将启动按钮与电机控制电路相连,当按钮按下时,电源接通并给予电机一个短暂的启动电流,使电机转子开始旋转。
当按钮松开后,电源断开,电机停止运转。
这样,我们可以通过按下按钮来控制电机的启停,快速方便地实现点动操作。
而自锁控制线路的原理是通过继电器和保持电路来实现。
在电机的启动过程中,当按钮按下时,继电器的触点闭合,使电源能够持续供给电机启动电流。
同时,在继电器的触点闭合后,保持电路也接通,通过继电器的辅助触点来维持电源给电机供电。
当按钮松开时,继电器的触点打开,电源断开,但保持电路仍然保持闭合状态,继续给电机供电,使电机能够继续运行,实现自锁的效果。
直到另一个按钮按下,或者停止按钮按下,保持电路才会断开,电机停止运行。
综上所述,三相异步电动机即可点动又可自锁控制线路工作原理是通过点动控制电路来实现电机的快速启停,通过自锁控制线路来实现电机的长时间运行。
点动控制通过短暂给予电机启动电流来实现,而自锁控制则是通过继电器和保持电路来实现电机的持续运行。
这种控制方式广泛应用于各种需要快速启停和长时间运行的场合。
三相异步电动机基本原理
三相异步电动机基本原理
首先,电磁感应是指通过磁场变化所产生的电流。
在三相异步电动机中,有三个线圈分别位于三个不同的相位。
当三相电流通过这些线圈时,
由于电流的变化,就会在线圈中产生磁场。
其次,三相异步电动机的旋转磁场是指由三个正弦波形成的三相电流
在电机内部产生的磁场。
这三个正弦波之间的相位差为120度,它们不断
地变化,产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场的频率与电源的频率相同。
三相异步电动机工作时,通过一个定子(也称为压线器)将电流引入
电机的线圈中,电流与定子上的磁场相互作用,产生一个旋转磁场。
这个
旋转磁场将诱导出一个电动势,根据电磁感应的原理,电动势会使转子产
生一个感应电流。
接下来,由于转子上的感应电流与旋转磁场之间存在相对运动,这个
感应电流将与旋转磁场发生相互作用,产生一个与旋转磁场同频率但方向
相反的磁场。
这个反向磁场会抵消旋转磁场的作用,从而造成转子上的运动。
最后,由于转子上感应电流与旋转磁场之间的相对运动,转子会不断
地转动,驱动电机的输出轴进行工作。
当负载改变时,输出轴的转速也会
相应改变,这样就实现了三相异步电动机的变速控制。
综上所述,三相异步电动机的基本原理是通过电磁感应的原理,通过
三个线圈分别位于三个不同的相位,形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场与
转子上的感应电流之间的作用力会产生一个反向磁场,驱动转子不断地转动,从而实现电动机的工作。
通过控制输入的电流可以改变输出轴的转速,实现三相异步电动机的变速控制。
三相异步电动机的工作原理
三相异步电动机的工作原理1.磁场的旋转三相异步电动机通过三相电源提供的交流电,形成三个交流电流。
这三个交流电流在电动机内部的绕组中产生旋转磁场。
这个旋转磁场的频率由电源的频率决定,一般为50Hz或60Hz。
绕组中的每个线圈都产生一个旋转的磁场,这些旋转的磁场之间相互作用,形成一个整体旋转的磁场。
2.感应电动势在电动机的旋转磁场中,如果放置一个导体(转子),它会受到电磁感应的作用而产生感应电动势。
这个导体(转子)被称为鼠笼转子,由许多梁或铜条组成。
当鼠笼转子旋转时,它将切割旋转磁场线,导致在导体中产生感应电动势。
由于导体形成了一个闭合电路,感应电动势会导致电流在导体中流动,进而形成一个磁场。
这个磁场与旋转磁场之间的互相作用产生力矩,驱动转子旋转。
3.力的产生根据楞次定律,当鼠笼转子感应电动势产生电流时,它会产生一个与旋转磁场相互作用的力。
这个力的方向是使转子运动,从而实现机械能的输出。
通常,这个力的转矩足够大,足以克服转子的惯性、摩擦和负载的阻力,并使电动机产生既定的转速。
如果负载过大,力矩将减小,电动机可能无法达到其额定转速。
总结:三相异步电动机的工作原理涉及磁场的旋转、感应电动势和力的产生。
通过三相电源提供的交流电,电动机内部的绕组产生一个旋转的磁场。
当鼠笼转子旋转时,它在旋转磁场中产生感应电动势。
感应电动势导致电流在导体中流动,形成一个磁场,与旋转磁场相互作用产生力矩。
这个力矩驱动转子转动,实现机械能的输出。
通过工作原理的理解,可以更好地了解和应用三相异步电动机。
请简述三相异步电动机的工作原理。
请简述三相异步电动机的工作原理。
三相异步电机是一种常见的交流电动机,其工作原理如下:
1. 磁场产生:当三相交流电源连续供电给电动机的三个绕组(A相、B相、C相)时,每个绕组都会产生一个磁场。
这三个相位的电流按一定的间隔依次流经三个绕组,使得电动机内部形成一个旋转的磁场。
2. 电磁感应:当转子(也称为鼠笼)进入旋转磁场时,根据电磁感应的原理,磁场会在转子中产生感应电动势。
感应电动势会在转子上产生电流,使得转子本身也形成一个磁场。
3. 电磁耦合:旋转磁场和转子磁场之间的互相作用产生了电磁耦合。
此时,转子的磁场会被旋转磁场所拖动,使得转子开始转动。
由于磁场的变化和转子的惯性,转子始终会滞后于旋转磁场,因此称为“异步电动机”。
4. 运行稳定:在电机启动时,旋转磁场和转子磁场之间的耦合会引起一定的转矩。
随着电机运行,转子速度逐渐接近旋转磁场速度,磁场耦合增加,电机转矩也逐渐增大,直至达到稳定工作状态。
总结:三相异步电动机的工作原理是利用相位间的电磁耦合作用,使得旋转磁场与转子磁场之间存在一定的转矩,从而使电机实现旋转运动。
三相异步电机原理
三相异步电机原理三相异步电机是现代工业中应用最广泛的电动机之一,广泛应用于各个领域,如工厂生产线、船舶、汽车、空调等。
本文将介绍三相异步电机的基本原理及其工作过程。
三相异步电机是一种电磁式交流电动机,它将三相交流电源提供的电能转换为旋转力矩和机械能,实现机械设备的运转。
三相异步电机由定子和转子两部分组成,定子上绕有三相绕组,转子是通过电动机的转子电路与定子电路相互作用实现转动的。
定子绕组的三条绕组分别与三相交流电源相连,形成了一个旋转磁场。
当三相交流电源加到定子绕组时,由于相序不同,三相电流的相位差也不同,导致磁场旋转。
转子电路上的绕组受到定子磁场的旋转影响,形成了感应电流,这个感应电流与定子电流之间存在磁场相互作用力,从而使转子开始旋转。
在运行过程中,由于载荷的变化使转子的旋转速度产生变化。
由于转子电路中有导体,导体纵向和横向都有电流,因此在转子中产生了感应电动势,即转子感应电动势。
这种感应电动势会产生另一个磁通,与原有的旋转磁场相互作用,导致转子产生了绕组以外追赶旋转磁场的转动,使转子加速,直到达到额定运行速度。
二、三相异步电机的工作过程1. 单相异步电机的启动单相异步电机启动时,需要通过外部补助开关实现,通常使用的方法为光电器或电容器启动。
光电器启动是通过光电元件将电源分为两个相位,以启动单相异步电机。
电容器启动是通过连接一个电容器,形成一个相位差与单相电源正常相位的电源,实现单相异步电机的启动。
三相异步电机通常使用的方法是通过磁阻启动或启动器直接启动,启动之后转子与旋转磁场相互作用,形成转矩和旋转力矩,从而使电机旋转。
在运行过程中,电机的速度会逐渐达到额定速度,并进行稳定运行。
如果负载过载或负载不足,电机会受到外部影响,导致其转速变化,但会在瞬间自动恢复到额定速度。
三相异步电机通常是通过与停止器相连,或将三相电源切断以停止电机的运行。
在运行过程中,如果出现了异常情况,如过载、短路等,电机控制器会自动执行保护操作,以保证电机的稳定性和安全性。
三相异步电动机的基本工作原理和结构
第4章 三相异步电动机
3、相绕组的磁动势
每个极下的磁动势和磁阻构成一条分支磁路。若电机有p 对磁极,就有p条并联的对称分支磁路,所以一相绕组的基波 磁动势就是该绕组在一对磁极下线圈所产生的基波磁动势,若 每相电流为Ip:
f p1(x, t)
4.6 三相异步电动机的负载运行
4.7三相异步电动机的等效电路和相量图. 4.8三相异步电动机的功率平衡、转矩平衡
第4章 三相异步电动机
4.1三相异步电动机的基本工作原理与结构
4.1.1三相异步电动机的基本结构
一、定子部分
1.定子铁心:由导磁性能很好的硅钢片叠成——导磁部分。
2、定子绕组:放在定子铁心内圆槽内——导电部分。 3、机座:固定定子铁心及端盖,具有较强的机械强度和刚度。
第4章 三相异步电动机
三、单层同心式绕组
同心式绕组由几个几何尺寸和节距不等的线圈连成同心 形状的线圈组构成。
同心式绕组端 部连线较长,适用 于q=4、6、8等 偶数的2极小型三 相异步电动机。
第4章 三相异步电动机
三相 单层 绕组 的优 缺点
元件少,结构简 单,嵌线方便, 槽内无层间绝缘
优点
单层绕组为 整距绕组
让k y 0尽可能小.
采
y
用y
4 5
1
时
,
k
y
时,k y5 0, E
p5
0
,E
0
p
0
(2)采用分布绕组来削弱高次谐波
让kq 尽可能小 3.采用Y接线消除线电动势中的三及其倍数的奇次谐波
第4章 三相异步电动机
4.4交流电机绕组的磁动势
三相异步电动机的结构与工作原理
三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机是工业应用和日常生活中最常见的电机之一。
它的结构比较简单,由转子和定子两部分组成,广泛应用于风力发电、离心机械、制冷空调等各个领域中。
本文将介绍三相异步电动机的结构与工作原理。
一、三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构分为两部分:定子和转子。
定子通常由定子铁心、定子绕组、端线盖等组成。
转子则由转子铁心、转子绕组、轴承、风扇等组成。
1. 定子定子是电机中固定不动的部分。
它的结构主要由定子铁心和定子绕组组成。
定子铁心是由许多绝缘材料交叉堆积而成的,我们把这个叠压起来的绝缘材料称之为定子铁芯片。
在定子铁芯片的内部有呈一定角度分布,彼此之间互相绝缘的槽道,将绕组线圈放置其中。
绕组线圈则是由导线缠绕成的线圈,通常是由多股线缆捏合而成。
绕组线圈绕制在铁芯片之上,与铁芯片之间加以浸渍的绝缘材料隔离开来。
2. 转子转子是电动机中旋转的部分。
它的结构主要由转子铁心和转子绕组组成。
和定子类似,转子铁心也是由绝缘材料叠压而成的。
转子铁心的内部有相间排列着若干个“排极”,它们由铁芯片磁线圈构成。
转子绕组是由绕制在铁芯片表面的线圈组成的。
通常情况下,转子绕组是由细导线缠绕而成,每个线圈内的细导线数量都不一样。
为了避免转子绕组发热,绕制时采用的导线直径要尽量细。
二、三相异步电动机的工作原理三相异步电动机有许多种不同的工作原理,但是其最基本的工作原理是磁场的旋转。
下面我们对这一工作原理的基本过程进行解析。
在工作时,交流电通过定子绕组产生旋转磁场。
这个旋转磁场一般是由三组磁场合成而成的,所以又称之为三相旋转磁场。
定子绕组和磁场之间会形成一个特定的空隙,即转子绕组的工作区域。
由于转子绕组离定子绕组的空隙非常小,转子绕组中的导体将形成一个自身电流。
这个自身电流将会在这个电流沿转子导体时,对磁场产生扭矩作用。
实现磁场的旋转,同时也使得转子与定子之间产生了机械运动。
随着电流旋转,二者之间的空隙不断发生变化。
简述三相异步电动机的主要结构及其工作原理
简述三相异步电动机的主要结构及其工作原理三相异步电动机是一种常见的电动机,它的主要结构包括定子、转子和端盖。
在工作时,三相异步电动机通过电磁感应的原理实现转动。
我们先来了解一下三相异步电动机的定子结构。
定子由若干个线圈组成,这些线圈被固定在定子铁心上。
定子铁心通常采用硅钢片叠压而成,以减小磁滞和铁损耗。
每个线圈都与电源相连,形成三个相位的交流电。
接下来,我们来看一下三相异步电动机的转子结构。
转子由铁芯和导体组成。
铁芯通常由堆叠的硅钢片制成,以减小涡流损耗和铁损耗。
导体则是通过将导电材料填充到转子铁芯的槽中而形成的。
当三相异步电动机通电后,定子线圈中的电流会产生旋转磁场。
这个旋转磁场会穿过转子,使得转子中的导体感受到磁力。
根据电磁感应的原理,当导体感受到磁力时,它会受到一个力矩的作用,从而开始转动。
在转动过程中,转子的导体会不断地与定子的旋转磁场相互作用,这样就会形成一个“追赶”现象。
由于定子旋转磁场的速度恒定,而转子的转速会逐渐接近定子旋转磁场的速度,所以这种电动机被称为“异步”电动机。
需要注意的是,由于转子是通过感应电流来产生转矩的,所以转子的转速不能超过定子旋转磁场的速度。
否则,转子将无法感受到磁力,也就无法继续转动。
因此,在实际应用中,三相异步电动机的转速是有一定限制的。
三相异步电动机还有一些其他的结构,比如定子和转子之间的间隙、轴承等。
这些结构在保证电动机正常运行的同时,也需要进行适当的维护和保养。
三相异步电动机是一种常见的电动机,它的主要结构包括定子、转子和端盖。
在工作时,定子通过电流产生旋转磁场,转子则通过感应电流产生转矩,从而实现电动机的转动。
这种电动机具有简单、可靠的特点,广泛应用于各个领域中。
三相异步电动机的结构及工作原理
三相异步电动机的结构及工作原理三相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生活中的各个领域。
本文将从结构和工作原理两个方面来介绍三相异步电动机。
一、结构三相异步电动机主要由定子、转子、端盖、轴承和外壳等部分组成。
1. 定子:定子是三相异步电动机的固定部分,由定子铁心和绕组组成。
定子铁心是由许多硅钢片叠压而成,具有良好的导磁性能。
绕组是由三相绕组分别绕在定子铁心上,形成三个相位的绕组。
2. 转子:转子是三相异步电动机的旋转部分,由铸铁芯和导体组成。
转子铸铁芯是由许多铁心片叠压而成,中间留有空隙。
导体是将许多导体棒绑在转子铸铁芯上,导体棒与转子铸铁芯之间通过绝缘材料隔开。
3. 端盖:端盖是安装在电机两端的铸铁盖板,用于固定定子和转子,并起到密封作用,保护电机内部的部件。
4. 轴承:轴承是支撑转子的重要部件,用于减少转子的摩擦和摆动,保证电机的正常运转。
5. 外壳:外壳是保护电机内部部件的外部壳体,通常由铸铁或钢板制成。
二、工作原理三相异步电动机的工作原理基于电磁感应和磁场转动的原理。
1. 电磁感应:当通电时,三相绕组中的电流会产生磁场,这个磁场会感应在转子上。
由于转子上的导体被绝缘材料隔开,因此导体中会产生感应电流。
感应电流会在导体中形成一个磁场,这个磁场与定子磁场相互作用,产生一个旋转力矩。
2. 磁场转动:定子绕组中的三相电流是按照一定的时间顺序依次流过的,因此定子磁场也是按照一定的时间顺序变化的。
这个变化的磁场会导致转子上的感应电流和磁场随之变化,从而产生一个旋转磁场。
由于转子上的导体是固定在转子铸铁芯上的,所以转子会跟随旋转磁场一起旋转。
三、工作过程三相异步电动机的工作过程可以分为启动和运行两个阶段。
1. 启动阶段:在启动阶段,三相异步电动机需要通过外部的启动装置来提供起动转矩。
常见的启动装置有直接启动和星三角启动两种方式。
在启动过程中,通过逐渐增加电压或改变绕组连接方式,使得电机能够正常起动,并逐渐达到额定转速。
三相异步电动机的工作原理
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。
三相异步电动机的点动连续控制
三相异步电动机是工业中常用的电动机之一,其具有结构简单,维护成本低,运行可靠等特点。
在实际工业生产中,对于三相异步电动机的精细控制是非常重要的,点动连续控制是其中的一种重要控制方式。
本文将从三相异步电动机的基本原理、点动连续控制的概念、应用场景和控制方法等方面进行详细介绍。
1. 三相异步电动机的基本原理三相异步电动机是利用交流电的三相电流产生旋转磁场,从而驱动电机转动。
其基本原理可以简述为:当三相电源施加到电动机的定子绕组上时,由于三相电流的相位差,产生一个旋转的磁场。
这个旋转的磁场会感应出转子导体中感应电动势,从而在转子中产生电流,根据洛伦兹力的作用,电机开始转动。
三相异步电动机具有结构简单、使用可靠、成本低等优点,因此在工业生产中得到广泛应用。
2. 点动连续控制的概念点动连续控制是对三相异步电动机进行精细控制的一种方式,它主要应用于需要电机进行间歇性工作的场合。
点动控制是指通过控制电机的启动、停止和正反转等动作,实现对电机的简单控制。
而连续控制则是指在点动控制的基础上,通过对电机的转速、转矩等参数进行精细调节,实现对电机动作的连续稳定控制。
点动连续控制不仅可以提高电机的工作效率,还可以延长电机的使用寿命,因此在实际工业应用中得到广泛运用。
3. 点动连续控制的应用场景点动连续控制主要应用于需要电机进行间歇性工作的场合,例如:起重设备、输送带、挖掘机、冲床等。
在这些设备中,电机需要根据工艺要求进行启停、正反转以及精细的转速和转矩控制。
通过点动连续控制,可以实现这些设备的灵活操作,提高生产效率,减少能耗,降低设备损耗,从而达到节能减排的目的。
点动连续控制在现代工业生产中具有重要意义。
4. 点动连续控制的方法点动连续控制的方法主要包括硬件控制和软件控制两种。
硬件控制是指通过对电机的电气结构进行改造,增加启动、停止、正反转等控制装置,同时配合传感器和执行器,实现对电机的精细控制。
软件控制则是指通过对电机控制系统的软件进行优化和调整,利用现代控制理论和方法,对电机进行精准的控制。
写出三相异步电动机的工作原理
写出三相异步电动机的工作原理三相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和商业领域。
它工作原理如下:工作原理一:电磁感应原理三相异步电动机的工作原理基于电磁感应原理。
电动机中的主要部件是定子和转子。
定子是由三组相互平移120度的线圈(称为定子绕组)组成,每组分别连接到一个不同相的交流电源。
转子是一个由导电材料制成的心形铁芯,其轴与定子轴平行。
当电源接通时,感应电流从电源流过定子绕组,产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场以恒定的速度旋转,由于电源提供的电流是恒定的。
通过Faraday电磁感应定律,这个旋转磁场通过转子产生旋转,从而带动转子转动。
这就是电动机开始运转的原因。
工作原理二:电磁的吸引和排斥力三相异步电动机的工作原理还基于电磁的吸引和排斥原理。
当定子中的电流通过定子绕组时,产生的磁场会吸引或排斥转子中的导体。
转子的形状和导体的排列使转子在一个方向上受到推力,从而产生转矩,这是因为不同相定子绕组之间的磁场的变化。
在电流反向的情况下,转子的运动会导致转子中的导体与定子中的磁场相互作用,产生排斥力或吸引力。
这会导致转子在相反的方向上运动,从而有效地实现了电动机的旋转。
这种吸引和排斥力在不同的时刻作用在转子上,由于定子绕组的相互关系,它们在任何时刻都会产生转矩,从而使电动机持续旋转。
工作原理三:滑差效应三相异步电动机的工作原理还依赖于滑差效应。
滑差是转子的转速与旋转磁场的旋转速度之间的差异。
当电动机转子转速为零或接近零时,滑差为最大值,所产生的转矩也是最大值。
随着转子的加速,滑差减小,从而转矩也随之减小。
滑差的存在导致电动机产生起动转矩,这是因为滑差会导致转子电流,进而产生额外的磁场,与定子磁场相互作用,产生额外的转矩。
随着电动机加速,滑差和起动转矩逐渐减小。
一旦电动机达到额定速度,滑差几乎为零,并且只有额定转矩。
以上是三相异步电动机的主要工作原理。
电机的性能和效率取决于多种因素,如定子和转子的设计、磁场分布和电力系统的参数。
三相异步电动机正反转的工作原理
三相异步电动机正反转的工作原理三相异步电动机是一种常见的电动机类型,它具有正反转的工作能力。
本文将从工作原理的角度来介绍三相异步电动机正反转的过程。
三相异步电动机是利用三相交流电源的旋转磁场作用于定子上的绕组,使定子和转子之间产生电磁感应力,从而实现电动机的工作。
在正常运行状态下,电动机的转子会随着旋转磁场的转动而旋转,实现正转运动。
当需要将电动机反转时,只需改变供电电源的相序即可。
三相异步电动机正反转的工作原理主要涉及到转子的磁场与定子的磁场之间的相互作用。
在正转运行时,电动机的供电电源会按照ABC相的顺序依次给定子绕组供电。
由于供电电源是三相交流电源,所以在定子绕组中会形成一个旋转的磁场,这个磁场会与转子磁场相互作用,从而产生力矩,使得转子开始旋转。
转子随着旋转磁场的转动而旋转,从而实现电动机的正转运动。
而在反转运行时,只需要改变供电电源的相序即可。
例如,原本的相序是ABC,改变为ACB。
这样一来,定子绕组中形成的旋转磁场的转向也发生了改变,与转子磁场的相互作用也随之改变。
在反转运行时,转子的旋转方向与正转运行时相反,从而实现电动机的反转运动。
需要注意的是,改变供电电源相序时,应确保电动机尚未运行或已停止运行。
若在电动机运行期间改变相序,可能会导致电动机的异常运行或损坏。
除了改变供电电源的相序,还可以通过其他方式实现电动机的正反转。
例如,通过改变定子绕组的接线方式,或者通过外部的控制装置来控制电动机的正反转。
总结起来,三相异步电动机的正反转工作原理是通过改变供电电源相序或其他方式来改变定子绕组中形成的旋转磁场与转子磁场之间的相互作用,从而实现电动机的正反转运动。
这种工作原理广泛应用于各种需要正反转运动的场合,如工业生产中的机械设备、交通运输工具等。
通过对三相异步电动机正反转的工作原理的了解,可以更好地理解电动机的工作原理,从而为实际应用和故障排除提供指导。
简述三相异步电动机的主要结构、各部分的作用及工作原理。
简述三相异步电动机的主要结构、各部分的作用及工作原理。
三相异步电动机是一种常见的电动机,它由定子和转子两部分组成。
其中,定子由铁芯和绕组组成,绕组上分布着三个相位相位不同
的绕组,每个绕组上都有一路电源供电。
转子由铁芯和导体组成,导
体上引出两端,通过轴承与定子相连。
三相异步电动机的主要结构包括定子和转子。
定子由铁芯和绕组
组成,绕组上分布着三个相位不同的绕组,每个绕组上都有一路电源
供电。
转子由铁芯和导体组成,导体上引出两端,通过轴承与定子相连。
定子绕组的作用是产生旋转磁场,使转子上的导体感应电磁力,从而发生转动。
转子上的导体则通过电流产生磁场,与定子磁场相互
作用,产生转矩。
三相异步电动机的工作原理是:当三相电源给定子绕组供电时,产生旋转磁场,转子中的导体感应电磁力,从而发生转动。
由于转子
的导体中流过电流,产生磁场,与定子磁场相互作用,产生转矩,使
转子继续转动。
由于转速不同,因此称为异步电动机。
总之,三相异步电动机是由定子和转子两部分组成的,定子绕组
产生旋转磁场,转子上的导体感应电磁力,从而发生转动。
转子上的
导体通过电流产生磁场,与定子磁场相互作用,产生转矩,使转子继
续转动。
这是三相异步电动机工作的基本原理。
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浅谈三相异步电动机的基本工作原理
摘要:三相异步电动机的主要优点可以描述为:结构非常的简单,运作起来非常的可靠,比较耐用,而且对应的经济成本也比较低,后期进行维修也比较方便,所以它被广泛使用到了各个不同的工矿企业。
基于此,本文主要对三相异步电动机的基本工作原理作阐述。
关键词:三相异步电动机;基本工作原理;控制电路
Abstract: the main advantages of three-phase asynchronous motor can be described as: structure is very simple, very reliable operation up, more durable, and the corresponding economic costs are low, the late maintenance also is more convenient, so it is widely used in various industrial and mining enterprises. Based on this, this paper discusses the basic work of three-phase asynchronous motor, the principle of the paper.
Key words: the three-phase asynchronous motor; The basic principle of work, Control circuit
伴随着社会发展步伐的不断加快,现代化本身的水平也越来越高,应用交流电动机的具体范围呈现也越发的广泛。
三相绕组对应的中电流相序直接的决定了旋转磁场的具体方向,如果要实现方向的改变,那么将电流的相序予以改变就行了,也就是对三根中的任意两根电源线予以对调就行了。
1 三相异步电动机的组成
对于三相异步电动机而言,它主要有两个非常基本的组成:定子与转子,顾名思义定子就是固定的那部分构成,转子就是旋转的那部分构成。
除此之外,还有一部分附属的组成,比如端盖和风扇,图1详细地展示了各个具体的组成部分:
图1
2 三相异步电动机的控制电路
图2
上图全面地展示了电动机的起动控制线路。
为了清晰了解相关内容,首先解释一下相关字母代表的具体意义:QS表示的为隔离开关;SB2表示的为起动按钮;KM表示的为按触器,M表示的为电动机;SB1表示的为停止按钮;FU表示的为熔断器;FR表示的为热继电器。
具体的启动可以通过如下三个层面详细地展示出来:(1)起动电动机。
合上QS,按下SB2,KM对应的吸引线圈就会有电流流过,3对主触点就会闭合,M与电源相连接,电动机就被起动起来。
在这个时间,SB2并联的KM之辅助触点也就会呈现闭合,松手将SB2断开,吸引线圈的KM借助于辅助触点实现通电保持,吸合状态得到继续维护。
继电器或者接触器借助于自身的辅助触点让线圈保持带电状态,这种情形就是自锁,也被称作自保。
此触点也被叫做自锁或者自保触点。
在KM自锁功能之下,SB2被松开之后,M还可以起动,最终运转稳定下来。
(2)电动机停止运作。
按SB1,KM之线圈就会失电,主触点与辅助触点之间就会断开,M与电源相脱离之后,运转停止。
在这样的情况下,SB1就会被松开,因为自锁触点处于断开的状态,接触器KM对应的线圈将不能再进行通电,电动机不能实现自动起动。
要想SB2再次被按下的时候,能够再次启动,那么就需要对电动机再次进行起动。
(3)线路保护。
FU为电路中的短路保护装置,FR是过载保护的具体装置,接触器KM 能够帮助实现欠压与失压的具体保护虽然电路中安装了熔断器、交流接触器以及热继电器,不过在具体的缺相运行过程中,上面的几个装置基本上不能够保护到电动机,这就比较容易出现因为没有尽早发现故障造成电动机烧毁。
电动机的安全要想得到可靠的保障,就必须要防止出现缺相现象,这一现象的防止首先需要了解其出现的具体原因,并予以对应的预防,将问题消除在未然的状态。
3 三相异步电动机工作原理的描述
3.1基本转动原理
三相异步电动机的运转,首先需要旋转磁场,具体来讲,下面的实验可以更加直观化的显示其具体的工作运转原理。
在轴座01支撑的基础之上,蹄性磁铁(带手柄)就可实现自由的转动;放置鼠笼转子到蹄性磁铁的两个磁极间;在轴座02的支撑下,转子也能够进行自由的转动,这个过程中01与02要位于一条轴线之上。
磁铁与鼠笼转子,这两个设备之间也不存在机械连动或者摩擦,它们能够在不同程度上保持自我的静止或者实现自由独立的运转。
摇动手柄,蹄性磁铁就会按照顺时针旋转,磁力线可将转子铜条切断,这可以认为铜条本身按照逆时针对磁感线进行切割运动,闭合铜条也会有感应电流产生,可借助于右手法则对感应电流的方向进行具体的判断。
感生电流位于蹄性磁铁产生的磁场之中,在磁场力的具体作用之下,转子会出现转动,在这样的情况下,就可以按照左手法则对磁场力之具体的方向进行判断,结果告诉我们转子转动和蹄性磁铁旋转这两个运动在方向上是一致的。
3.2旋转磁场的形成
图3描述的为一个最简单的三相定子绕组,在空间上AX、BY、CZ之间呈对成性的排列,每两个之间的互差都是120°,借助于U、V、W这些三相电源,电子绕组之间连接到了一起。
伴随着电流通过定子绕组,旋转磁场出现。
图3
在wt=00,iA=0的情况下,AX绕组并没有电流出现,iB显示为负,BY绕组里面的电流经由Y流到Bi,然后流出,iC乃正值,CZ绕组里面的电流经由C 流到Z,然后从Z流出,根据右手螺旋法则,就能够知晓合成磁场的具体方向。
在wt=1200,iB=0的情况下,BY绕组并没有电流出现,iA是正,AX绕组里面的电流经由A流到X,然后从X流出,iC是负,CZ绕组里面的电流经由Z 流到C,然后从C流出,根据右手螺旋法则,就能够知晓合成磁场的具体方向。
在wt=2400,iC=0的情况下,CZ绕组里面的并没有电流流过,iA是负,AX 绕组里面的电流经由X到A,然后流出,iB是正,BY绕组里面的电流经由B 到Y,然后流出,根据右手螺旋法则,就能够知晓合成磁场的具体方向。
综上,在定子绕组电流进行了周期变化的过程中,磁场也会进行对应的旋转,这就是旋转磁场。
3.3旋转磁场的方向
决定旋转磁场方向的主要因素为电流相序,要改变磁场方向,必须改变电流相序。
3.4旋转磁场的转速
磁场旋转速度也被叫做同步转速,影响它的主要因素包括了电流频率、磁极对数。
无论在任何时间,合成的磁场磁极对数都为1,磁极有两个,对于这种旋转磁场,电流进行一次周期性的变动,磁场也就会对应的进行一周的旋转,假定交流电的频率为50赫兹,旋转磁场转速达到了每秒钟50转或者每分钟3000转。
转速在具体的工程技术领域的表达单位为转/分(r/min),假定定子绕组会合成或者生成两对磁极,这就证实,电流进行一个具体周期的变化,合成磁场旋转的度数为180,推而广之:p对磁极旋转磁场转速是50hz/时。
如若有一定对数的磁极,改变调整电流频率,转速就可以同时被改变,对于变频调速而言,这就是其最基本的运作原理。
需要强调的是,虽然在方向上,转子与旋转磁场是一致的,但是转子的速度不可能与旋转磁场转速相一致,假定两者完全一致,转子和磁场就没有相对运动产生和存在,转子导体也就不可能对磁感线进行切割,转子也不会生成电磁转矩
和感生电流,总之,转子转速和旋转磁场转速这两者必然不是同步的,这也就是异步电动机名字产生的最基本的缘由。
电动机进行瞬间通电的过程中,定子旋转磁场的具体转速同时就能够实现与同步转速之间的一致和匹配,不过,因为转子本身为静止的,转子和磁场之间就存在很大的速度差异,生成的感生电流也能在很短的时间内达到最大化,输给电动机之具体的电流也就达到了最大,甚至为额定电流数值的几倍乃至十几倍,较大的冲击到了电动机与电网。
故而,如果电动机的功率较大的话,就不可以在额定电压的直接添加下直接进行启动,可以借助于降压,将启动电流予以很好的减少,转子转速与额定转速非常的相接近的时候,调整为额定电压,让运行越来越正常化;或者低压启动之后,借助于连续调压,调整电压至额定的电压值。
参考文献:
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[2]陆宝琦.交流变频电机的绝缘[J].绝缘材料,2001.
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