三相异步电动机的运行原理
2.2三相异步电动机的运行原理
一、转子不转时(转子绕组开路)异步电动机内的电磁过程 转子绕组开路时,转子电流为零,定子电势和转子电势的大 小、频率; 1)转子绕组开路,定子绕组接三相交流电源, 定子绕组中 产生三相对称正弦电流(空载电流),形成幅值固定的气隙旋转 60 f 磁场,旋转速度为; n = p
0
2)由于转子不动,旋转磁场在定子绕组、转子绕组中感生频 率均为f的正弦电动势; f . .
2.2 三相异步电动机的运行原理
2.2.1 三相异步电动机的空载运行
三相异步电动机的定子与转子之间是通过电磁感应联系 的。定子相当于变压器的一次绕组,转子相当于二次绕组, 可仿照分析变压器的方式进行分析。
2.2.1 三相异步电动机的空载运行 2.2.1.1 空载运行的电磁关系
当三相异步电动机的定子绕组接到对称三相电源时,定子绕 & 组中就通过对称三相交流电流 I , I , I ,三相交流电流将在气隙 内形成按正弦规律分布,并以同步转速n1弦转的磁动势F1。由旋 转磁动势建立气隙主磁场。这个旋转磁场切割定、转子绕组,分 别在定、转子绕组内感应出对称定子电动势E , E , E ,转子绕组电 & I ,I ,I E ,E ,E 动势 和转子绕组电流 。空载时,轴上没有任何机 械负载,异步电动机所产生的电磁转矩仅克服了摩擦、风阻的阻 转矩,所以是很小的。电机所受阻转矩很小,则其转速接近同步 转速,n≈n1,转子与旋转磁场的相对转速就接近零,即n1-n≈0。 在这样的情况下可以认为旋转磁场不切割转子绕组,则E2s≈0 (“s”下标表示转子电动势的频率与定子电动势的频率不同), I2s≈0。由此可见,异步电动机空载运行时定子上的合成磁动势F1 即是空载磁动势F10,则建立气隙磁场Bm的励磁磁动势Fm0就是F10, 即Fm0=F10,产生的磁通为Φm0。
简述三相异步电动机工作原理
简述三相异步电动机工作原理三相异步电动机是一种重要的电动机类型,广泛应用于各个领域。
它的工作原理可以简单概括为:通过三相交流电源供电,使得电动机的定子产生旋转磁场,然后通过感应原理使得电动机的转子产生感应电动势,从而产生转矩使得电动机旋转。
具体来说,三相异步电动机的工作原理如下:1.三相供电:三相异步电动机是通过三相交流电源供电的。
电源通过三条相线(A、B、C相)输入电动机,形成相位差120度的三相电流。
2.定子产生旋转磁场:电动机的定子上绕有若干绕组,根据电动机的设计,这些绕组可以同时连接到三相电源上。
当三相交流电通过绕组时,通过右手定则可以得知电流方向,从而产生一个旋转的磁场。
这个旋转磁场的速度频率与电源频率、极对数有关。
3.转子感应电动势:转子上也安装有若干绕组,这些绕组构成了转子的回路。
由于定子旋转磁场的存在,转子绕组中会产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,转子绕组中的感应电动势与转子和旋转磁场之间的相对运动速度有关。
4.转矩产生与转动:由于转子绕组中产生了感应电动势,根据楞次定律,产生的电流会产生一个与定子磁场相互作用的磁力。
这个磁力会导致转子发生转动。
当转子开始转动后,其继续和定子磁场发生相对运动,从而不断产生感应电动势和电流,不断产生转矩,使得电动机保持运转。
在实际应用中,为了能够控制电动机运行和提高其性能,通常还会采取一些附加措施:1.转子启动:由于转子是静止的,在起动时无法产生感应电动势。
因此,为了使电动机启动,通常会采用起动装置,如电动机的励磁线圈或外力帮助启动,使得转子开始转动。
2.转速调节:为了适应不同负载和工况要求,通常需要调节电动机的转速。
这可以通过调节电源频率或使用变频器等电力电子设备来实现。
3.转向控制:电动机转向的控制可以通过交换任意两相的电源线连接来实现,这可以改变定子旋转磁场的方向。
三相异步电动机由于其结构简单、使用可靠、维护方便等优点,被广泛应用于各个领域,如工业、交通、农业、家电等。
三相异步电动机工作原理
三相异步电动机工作原理三相异步电动机由定子和转子两部分组成。
其中,定子是固定不动的部分,由三个相间120°的绕组组成。
转子则是旋转的部分,一般由导体条或电枢线圈组成。
当三相交流电源接通时,产生的交变电流经定子绕组流过,形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场将转子中的导体条感应出电动势,从而使转子开始旋转。
下面将详细介绍三相异步电动机的工作原理。
1.旋转磁场的形成在三相异步电动机的工作原理中,首先需要产生一个旋转磁场。
这里使用三相交流电源来实现。
三相交流电源由三个交变电压组成,它们的相位相差120°。
当这三个交变电压分别加在定子绕组的三个相上时,电流将在绕组中流动,产生一个旋转磁场。
2.磁场与导体的相互作用当旋转磁场与转子中的导体条相互作用时,将在导体中感应出电动势。
根据法拉第电磁感应定律,当导体条相对于磁场运动时,就会在导体两端产生感应电动势。
感应电动势的大小与导体的速度、导体长度以及磁感应强度等因素有关。
3.感应电动势产生的效应当感应电动势形成后,它将导致导体条上产生感应电流。
感应电流的存在将产生一个与旋转磁场相互作用的力。
根据洛伦兹力的原理,当导体条中的感应电流与旋转磁场相互作用时,将产生一个力矩。
这个力矩将使转子开始旋转。
4.工作原理的补充说明在实际的三相异步电动机中,转子通常是由铸铁或有损耗的铜质线圈组成。
转子中的导体条通过连通到外部电路,使感应电流得以流动。
此外,由于转子是旋转的部分,还需要采用相应的轴承和机械结构来支撑和固定转子,以保证其正常旋转。
此外,为了使三相异步电动机能够持续运转,转子的旋转速度必须略低于旋转磁场的同步速度。
这也是所谓的“异步”电动机名称的由来。
如果转子的旋转速度等于旋转磁场的同步速度,那么感应电动势和感应电流将趋于零,电动机将无法启动和持续运转。
综上所述,三相异步电动机工作原理是利用定子绕组中的三相交流电源产生的旋转磁场,通过与转子中的导体条相互作用来产生感应电动势和感应电流,从而驱动转子旋转。
三相异步电动机工作原理简述
三相异步电动机工作原理简述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领域。
它的工作原理是基于电磁感应的原理,通过三相交流电源的供电,产生旋转磁场,从而驱动转子旋转。
本文将从电磁感应原理、旋转磁场的产生、转子运动等方面详细介绍三相异步电动机的工作原理。
一、电磁感应原理电磁感应是电动机工作的基础原理。
当导体在磁场中运动时,会在导体内部产生感应电动势,从而产生电流。
同样地,当电流通过导体时,也会在周围产生磁场。
这种相互作用的现象称为电磁感应。
在三相异步电动机中,电源提供的三相交流电流通过定子线圈,产生旋转磁场。
这个旋转磁场会感应到转子中的导体,从而在转子中产生感应电动势。
这个感应电动势会产生电流,从而在转子中产生磁场。
这个磁场与定子中的旋转磁场相互作用,从而产生转矩,驱动转子旋转。
二、旋转磁场的产生旋转磁场是三相异步电动机工作的关键。
它是由三相交流电源提供的电流通过定子线圈产生的。
在三相交流电源中,三相电流的相位差为120度。
这三相电流通过定子线圈时,会在定子中产生三个磁场,它们的方向和大小都不同。
这三个磁场的合成就是旋转磁场。
旋转磁场的方向和大小是由三相电流的相位差决定的。
当三相电流的相位差为120度时,旋转磁场的方向和大小都是恒定的。
这个旋转磁场的方向和大小是随着时间变化的,它的频率等于电源的频率。
在三相异步电动机中,旋转磁场的频率通常为50Hz或60Hz。
三、转子运动当旋转磁场产生后,它会感应到转子中的导体,从而在转子中产生感应电动势。
这个感应电动势会产生电流,从而在转子中产生磁场。
这个磁场与定子中的旋转磁场相互作用,从而产生转矩,驱动转子旋转。
转子的运动是由旋转磁场和转子中的磁场相互作用产生的。
当转子开始旋转时,它的导体会切割旋转磁场,从而在转子中产生感应电动势。
这个感应电动势会产生电流,从而在转子中产生磁场。
这个磁场与旋转磁场相互作用,从而产生转矩,驱动转子继续旋转。
转子的运动速度取决于旋转磁场的频率和转子中的磁场相互作用的强度。
三相异步电动机 工作原理
三相异步电动机工作原理
三相异步电动机,也称为交流异步电动机,是一种常见的电动机类型。
其工作原理基于电磁感应和电流感应,通过三相交流电源的输入产生旋转磁场,从而驱动电动机转动。
具体来说,三相异步电动机有一个定子和一个转子。
定子上包含三组绕组,每组绕组之间相隔120度。
当三相电源输入电压时,定子绕组中的电流会随着电源电压的变化而变化,从而产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场会随着电源电压的变化而旋转,产生一个周期性的磁场变化。
转子上通常有一组绕组,它们通过定子产生的旋转磁场感应出电动势,从而在转子上产生电流。
这个电流会在转子上产生一个磁场,这个磁场与定子磁场相互作用,从而产生一个转矩,将转子转动。
由于转子上的电流是由电动势感应出来的,因此这种电动机被称为“异步”电动机。
转子的转速通常略低于定子磁场的旋转速度,因此称为“异步”。
总之,三相异步电动机的工作原理基于电磁感应和电流感应,通过定子产生的旋转磁场感应转子上的电动势,从而驱动电动机转动。
这种电动机广泛应用于工业生产中,是一种非常重要的电动机类型。
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三项异步电动机的工作原理
三项异步电动机的工作原理引言概述:三项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。
本文将详细介绍三项异步电动机的工作原理,包括转子磁场与旋转、转子电流与转矩、转子电流与定子磁场、转子电流与电源之间的关系。
一、转子磁场与旋转:1.1 转子磁场的形成:三项异步电动机的转子由绕组和铁芯组成。
当三相电源施加在绕组上时,绕组中会产生磁场。
1.2 磁场的旋转:由于三相电流的相位差,绕组中的磁场会形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场是异步电动机工作的基础。
1.3 磁场与转子的耦合:转子上的铁芯会与旋转磁场相互作用,导致转子开始旋转。
这是三项异步电动机转动的原理之一。
二、转子电流与转矩:2.1 转子电流的形成:当转子开始旋转后,转子绕组中会产生感应电动势。
根据法拉第电磁感应定律,转子绕组中的感应电动势会导致电流的产生。
2.2 转子电流与磁场的相互作用:转子电流与转子磁场相互作用,产生转矩。
这个转矩使得转子能够继续旋转。
2.3 转矩的大小与方向:转矩的大小与转子电流的大小成正比,与旋转磁场的大小成正比。
转矩的方向由右手螺旋定则确定。
三、转子电流与定子磁场:3.1 定子磁场的形成:三项异步电动机的定子上也有绕组和铁芯。
当三相电源施加在定子绕组上时,定子中会产生磁场。
3.2 转子电流与定子磁场的相互作用:转子电流与定子磁场相互作用,导致转子电流的变化。
3.3 定子磁场与转子电流的同步:由于转子电流的变化,转子的旋转速度会逐渐趋于与旋转磁场同步。
这是三项异步电动机稳定运行的关键。
四、转子电流与电源之间的关系:4.1 电源对转子电流的供应:三相电源通过定子绕组向转子提供电流,使得转子能够产生转矩。
4.2 电源对转子旋转的影响:电源的电压和频率会影响转子电流的大小和频率,从而影响转子的旋转速度和转矩。
4.3 电源对机电性能的影响:电源的稳定性和质量会直接影响三项异步电动机的性能和效率。
五、总结:三项异步电动机的工作原理可以归纳为转子磁场与旋转、转子电流与转矩、转子电流与定子磁场、转子电流与电源之间的相互作用。
三相异步电动机的工作原理
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交流电动机,也被称为感应电动机。
它的工作原理基于三相交流电的感应作用。
三相异步电动机包括一个定子和一个转子,定子由三个线圈组成,三个线圈均相互120度电相位,转子由导电材料制成。
1.电源提供三相交流电:三相交流电由电源提供给定子线圈。
交流电在三个线圈之间循环流动,每个线圈产生一个相位相差120度的磁场。
2.定子磁场引起感应电流:定子线圈的交流电产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场通过铁芯传递到转子。
转子中的导体感应到这个旋转磁场,导致在转子上产生感应电流。
这个感应电流的大小和方向会随着转子的旋转而改变。
3.感应电流产生磁场:转子中的感应电流通过转子自身产生一个磁场。
这个磁场会和定子的磁场相互作用,产生一个旋转的力矩。
这个力矩使得转子开始旋转。
4.转子旋转:当转子开始旋转后,转子中的感应电流和磁场的相互作用将使得转子可以持续地旋转。
旋转的速度取决于电源的频率和负载的需求。
1.高效能:三相异步电动机的效率通常在80%以上,使其成为许多工业应用中常用的电动机。
2.负载适应性:三相异步电动机能够适应不同负载需求,使其在许多工业和商业应用中广泛使用。
3.维护简单:三相异步电动机的结构相对简单,维护和维修成本较低。
4.应用广泛:三相异步电动机可用于许多不同的应用,包括泵、风扇、压缩机和传送带等。
总结起来,三相异步电动机的工作原理是利用三相交流电的感应作用,通过定子的磁场引起转子中的感应电流,产生旋转的力矩使得转子旋转,从而实现电能到机械能的转换。
这个电动机具有高效能、负载适应性强且维护简单等特点,广泛应用于各个领域。
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。
三相异步电动机的转动原理
三相异步电动机的转动原理三相异步电动机是一种常见的电动机类型,具有体积小、重量轻、效率高、使用寿命长等优点,广泛应用于工业生产中。
其转动原理主要由以下几个方面组成:
1.磁场相互作用原理:三相异步电动机主要由转子和定子组成,在运行时,由于三相交流电流的作用,定子产生一个旋转磁场,转子中的绕组内也会产生一个磁场。
这两个磁场相互作用,使得转子开始旋转。
2.异步原理:由于转子和定子之间存在磁滞效应、电感等因素,磁场的转换速度不能完全跟上电流变化速度。
因此,转子始终不能与旋转磁场同步旋转,而是以转动速度低于旋转磁场速度的方式旋转。
这个现象称为“异步”。
3.感应电动势原理:由于转子旋转时,转子中电流的变化会产生感应电动势,这个电动势又会在转子绕组中产生额外的电流,这些电流产生的磁场与旋转磁场相互作用,形成一个“扭力”,推动转子继续转动。
通过上述原理,三相异步电动机完成了转子的转动,从而达到驱动设备的目的。
同时,三相异步电动机的推出,也为电机的应用提供了更为广泛的选择。
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。
三相异步电动机的原理
三相异步电动机的原理三相异步电动机是工业中常见的一种电动机类型,它通过三相电源供电,产生旋转磁场,驱动转子旋转,从而实现功率输出。
它的工作原理可以简单地概括为感应电动机原理。
下面将详细介绍三相异步电动机的工作原理。
1. 旋转磁场产生三相异步电动机的定子上有三个绕组,分别接入三相电源。
当三相电源通电时,每个绕组中会产生电流,从而在定子中形成旋转磁场。
这个旋转磁场的产生是三相电流相互作用的结果,它的旋转速度与电源频率成正比,即旋转频率为60Hz的电源下,旋转速度为1800转每分钟。
2. 转子感应电动势转子是由导体制成的,当定子中的旋转磁场与转子导体相互作用时,会在转子中感应出电动势。
根据法拉第电磁感应定律,转子导体中的感应电动势会产生感应电流,这个感应电流会产生自己的磁场,并与定子磁场相互作用。
3. 转矩产生转子上感应电流产生的磁场与定子磁场相互作用,会产生一个力矩,使转子转动。
这个力矩的大小取决于两个磁场之间的相对位置和大小,当两个磁场之间的相对位置恰到好处时,会产生最大的转矩,从而驱动转子旋转。
4. 转子转速当转子转动时,它的转速会趋向于定子旋转磁场的同步速度。
但由于转子上的感应电流会产生自己的磁场,与定子磁场相互作用,会导致转子不断受到磁场的推动,从而保持旋转。
因此,转子的实际转速会略低于同步速度,这种现象称为滑差。
三相异步电动机的工作原理是通过定子产生旋转磁场,驱动转子转动的。
通过转子上的感应电流产生的磁场与定子磁场相互作用,实现了转子的转动。
最终,通过这种方式将电能转换为机械能输出。
三相异步电动机作为一种常见的电动机类型,在工业生产中有着广泛的应用,它的工作原理清晰简单,但却十分有效。
三相异步电动机工作制
三相异步电动机工作制度及其原理引言:三相异步电动机是一种常见的电动机,广泛应用于各个领域。
本文将介绍三相异步电动机的工作原理、工作制度和相关参数。
一、三相异步电动机的工作原理1.1 磁通产生原理三相异步电动机中,转子和定子之间存在磁场,这个磁场是由定子上的三个交流电流所产生的。
这三个电流在不同时间通过定子线圈,因此形成了旋转磁场。
1.2 转矩产生原理当转子在旋转磁场中运动时,它会感受到旋转磁场所产生的交变磁通,从而在它内部产生感应电动势。
这感应电动势会导致转子中出现感应电流,这些感应电流也会产生自己的磁场。
由于这些自身磁场与旋转磁场之间存在差异,因此它们之间会发生相互作用。
这种相互作用导致了一个扭力或称为“转矩”。
二、三相异步电动机的工作制度2.1 两极速度公式在实际应用中,我们通常使用两极速度公式来计算三相异步电动机的转速。
公式如下:n = 60f / p其中,n表示转速,f表示电源频率,p表示极数。
2.2 转子滑差在实际应用中,三相异步电动机的转子并不会与旋转磁场完全同步。
这是由于转子中感应电流产生的磁通与旋转磁场之间存在一定的差异。
这个差异称为“转子滑差”。
公式如下:s = (ns - n) / ns * 100%其中,s表示滑差,ns表示同步转速,n表示实际转速。
2.3 额定功率和效率在三相异步电动机的工作制度中,还有两个重要参数:额定功率和效率。
额定功率指的是电动机在额定工作条件下可以持续运行的最大功率。
效率指的是电动机输出功率与输入功率之比。
三、三相异步电动机相关参数3.1 额定电压和额定频率在选择三相异步电动机时需要考虑到其额定电压和额定频率。
这些参数通常根据不同国家或地区的标准来确定。
3.2 极数和额定功率另外,在选择三相异步电动机时还需要考虑到其极数和额定功率。
这些参数通常根据不同应用领域的需求来确定。
3.3 转速和效率最后,还需要考虑到三相异步电动机的转速和效率。
这些参数通常根据不同应用领域的需求来确定。
第19章 三相异步电动机的运行原理
C相
• 利用统一时间相量的概念,将时间相量和空间 相量联系在一起, 画在同一张矢量图上,即为 交流电机理论中的时-空相量图。
§19-1 三相异步电动机转子不转、
转子绕组开路时的电磁关系
4. 感应电动势: 旋转磁场同时切割定转子绕组,在定转子绕组内 将会产生感应电动势E1、E2,根据我们前面所学的 知识可知: E 4.44 f N k
§19-1 三相异步电动机转子不转、
转子绕组开路时的电磁关系
由于三相是完全对称的,所以在分析时仅以A 相为例。下面分析由电流产生的合成旋转磁动势 (基波)的特点: 1)幅值:
F0 1.35
N1k dp1 p
I0
2)转向:逆时针转向,A1—B1—C1 3)转速:相对于定子绕组以角频率 1 2pn1 / 60 旋转,n1为磁动势的同步转速。
§19-2 三相异步电动机转子堵转时 的电磁关系
60 f 2 60 f1 n1 3)转速:相对于转子绕组为 n2 p p 注意:现在定转子被同一个磁通所铰链,所以产生 的电流的角频率是相等的。
4)瞬间位置:
• 同样,把转子电流理解为转子边A2相绕组里的电 流,当A2相电流达到正的最大值时,与它相对应 的磁动势也达到正最大。
§19-2 三相异步电动机转子堵转时 的电磁关系
• 但是关键的一点是:要保证转子侧在折算前后对
整个磁场的影响不能发生改变,即折算前后转子
磁动势没有改变,不影响定子边。 • 根据定、转子磁动势的关系:
F1 F2 F0
可以写成
§19-2 三相异步电动机转子堵转时 的电磁关系
3 4 2 N1k dp1 m2 4 2 N 2 k dp 2 3 4 2 N1k dp1 I1 I2 I0 2 2 p 2 2 p 2 2 p
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。
三相异步电动机工作原理与图解
三相异步电动机工作原理与图解什么是三相异步电动机?三相异步电动机,也称为交流异步电动机,是一种最常见的电机类型之一。
它是由三个绕组组成的,即三相绕组,在一个旋转的磁场中工作。
三相异步电动机是工业和商业设备中最常用的电动机之一,在制造、采矿、冶金、化工、电力等领域得到广泛应用。
三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当三相绕组中的交流电源通过一个正常运作的电网供电时,它们会自动产生一个旋转的磁场。
这个旋转的磁场引起了转子内铝槽中的电流,从而使转子开始转动。
这就是三相异步电动机的工作原理。
磁场的旋转是由三个相位相差 120 度的交流电源产生的。
这三个电源分别称为A 相、B 相和 C 相。
这三个相位的交流电源在时间上的关系如下图所示。
A相△ B相△ C相△时间 --->通过上图可以看出,三个相位的交流电源是依次接通的,相位之间的间隔是120 度。
当 A 相的电流增加时,对应的磁场也会随之增强,并由于磁场的旋转而引起转子开始转动。
随着 B 相和 C 相的电流也开始流动,磁场进一步增强,导致转子稳定地运转。
三相异步电动机的图解三相异步电动机可以分为定子部分和转子部分。
定子部分由三个绕组、绕组连接块、绕组保护垫、铁芯等构成,而转子部分由铁心、绕组、轴承、端盖和转子保护盘等构成。
下图是一个典型的三相异步电动机的图解。
┌───────┐├─保护垫─┤┆┌──────┴─────┐┆│ 铁芯│┃│ │┊│ A相绕组│┃└──────┬─────┘△┣┈┈┈┈┈┈|┈┈┈┈┈┈┫△┏┷┓┃┊ | ┊┃┏┷┓┊B┃┃│ B相绕组├─────┨C┃┗━┛┃┊ | ┊┃┗━┛┊│ C相绕组│┃│ │┆└───┬┬───────┘┆ v└─────铁心──────┘转子根据上图可以看出,A 相绕组与 B 相绕组之间、B 相绕组与 C 相绕组之间及 C 相绕组与 A 相绕组之间的角度差为 120 度。
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。
三相异步电动机运转原理
三相异步电动机运转原理三相异步电动机是一种常见的用于驱动机械设备的电动机,其运转原理基于电磁感应和旋转磁场的相互作用。
本文将逐步回答关于三相异步电动机运转原理的问题,以帮助读者更好地理解这一设备的工作原理。
一、什么是三相异步电动机?三相异步电动机是一种将电能转化为机械能的装置。
它通常由三组绕组(称为定子绕组)和一组绕组(称为转子绕组)组成。
其中,定子绕组连接到供电电源上,而转子绕组通常由铜棒或铜线制成,安装在转子上。
二、三相异步电动机的工作原理是什么?三相异步电动机的工作原理基于电磁感应和旋转磁场的相互作用。
当交流电流通过定子绕组时,产生的磁场会引起转子绕组中的感应电流。
这个感应电流在转子绕组上形成一定的磁场,与定子绕组的磁场相互作用,因而引起了转子的磁场和定子磁场之间的旋转运动。
三、三相异步电动机的运行过程是怎样的?首先,当三相异步电动机连接到供电电源上时,通过定子绕组流过的三相交流电流引起了定子绕组中的磁场。
这个磁场是旋转的,因为三相交流电流的周期性变化导致了一个方向和大小都不断变化的磁场。
其次,定子磁场的旋转作用引起了转子绕组中的感应电流。
转子绕组中的感应电流是由于转子绕组与定子磁场的相互作用而产生的。
这个感应电流在转子上产生了一个新的磁场,该磁场与定子磁场相互作用,引起了转子的磁场和定子磁场之间的旋转。
最后,转子的旋转运动转化为机械能,使机械负载得以驱动。
转子的旋转速度取决于定子绕组中的交流电源频率和电磁磁场的互相作用。
当机械负载改变时,转子的旋转速度也相应改变,以满足需求的负载。
四、三相异步电动机有哪些特点和应用?三相异步电动机具有许多优点,包括简单、可靠、高效、节能等。
它们被广泛应用于各种场合,例如工业生产线、机械设备、电动车辆等。
由于其可靠性和高效性,三相异步电动机在工业领域中是最常见的电动机种类之一。
总结:三相异步电动机是一种常见的电动机,其工作原理基于电磁感应和旋转磁场的相互作用。
三相异步电动机的运行原理
三相异步电动机的运行原理
运行时,通过三个相位的交流电源向定子绕组供电。
交流电源产生的
电流在定子绕组中形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场的频率和极数分别与
电源的频率和定子绕组的极对数有关。
当转子静止时,转子绕组处于静止磁场中,由于转子绕组导体中存在
自感现象,会在导体中产生涡流,并形成极对极的磁场,这个磁场与定子
旋转磁场相互作用。
根据楞次定律,转子绕组所受的磁力会使得转子开始
旋转。
由于转子的旋转,它与定子的旋转磁场产生的磁场之间的相对运动
使得磁力不断的变化。
这种磁力的变化会产生一个与定子旋转磁场频率相同的频率信号,这
个信号称为转子的感应电动势。
根据感应电动势的方向,转子上的电流会
形成一个磁场,这个磁场会与定子的旋转磁场相互作用,产生一个电磁力,推动转子继续旋转。
因此,转子通过不断的旋转来逐渐与定子的旋转磁场
同步运行。
为了保持同步运行,转子上的感应电流的频率必须与定子的旋转磁场
频率相同。
如果转子的转速与定子的旋转磁场不同步,将会导致转矩不平衡。
而转矩不平衡会引起转子加速或减速,直至达到与定子旋转磁场同步
运行的状态。
总结起来,三相异步电动机的运行原理可以概括为:定子绕组中的交
流电源形成旋转磁场,使转子开始旋转;转子的旋转与旋转磁场之间的相
对运动产生感应电动势;感应电动势产生的感应电流在转子上形成磁场,
与定子旋转磁场相互作用,产生电磁力推动转子继续旋转;转子通过旋转
逐渐与定子旋转磁场同步运行,以保持稳定的工作状态。
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谐波,漏磁
以n1 切割定 子绕组;以 n1 切割转子 绕组
•
E1
•
E1
••
E2 I2
16
3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系
转子感应电动势的频率为:
f2
pn1 60
f1
与定子电流频率相同。
转子磁场旋转速度:
n2
pf2 60
pf1 60
n1
转子旋转磁动势和定子旋转磁动势在空间以同
转向、同速度旋转,即二者相对静止。
9
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
(2)感应电动势
转子不动时,交变的主磁通将在定、转子相绕 组中感应同频率的感应电动势 E&1和 E&20,有效值为:
E1 4.44 f1N1kw1m
E20 4.44 f1N2kw2m
定、转子一相感应电动势有效值的比值,称
为电动势比,用 ke 表示。
ke
E1 E20
N1k w1 N 2 k w2
10
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
漏电动势用漏抗压降来表示,有:
E1 jI0 x1
x1 ——定子每相绕组漏电抗,用简化符号x1表示。
(3)电压平衡方程
定子一相绕组的电压方程为:
U1 E1 I0r1 jI0 x1 E1 I0 Z1
转子一相绕组的电压方程为:
F0
m1 2
0.9
N1k w1 p
I0
转子绕组开路,转子回路无电流,不产生磁动势。
此动时势,,气相隙应磁的定动子势只电有流定I0子称磁为动励势磁F电0 ,流称。为励磁磁
7
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
主磁通和定子漏磁通
主磁通:同时交链定子和转子绕组的磁通。 定子漏磁通:不交链转子绕组只交链定子绕组的磁通。
U2 E20
11
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
三相异步电机转子绕组开路时,定子和转子都 静止,内部电磁关系与三相变压器空载运行时相似。
图9-3 三相异步电动机转子绕组开路时的电磁关系示意图
12
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
(4) 等效电路
将异步电机主磁通感应的电动势用励磁电流在 励磁阻抗上的压降来表示,则
18
3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系
电压平衡方程
漏电动势用漏抗压降来表示,有:
E&1 jI&1x1 E&2 jI&2 x2
定、转子回路电动势方程为:
U&1 E&1 jI&1x1 I&1r1 E&1 I&1Z1 E&20 I&2r2 jI&2 x2
Z1 r1 jx1
Z20 r2 jx2
3
第一节 转子不动时的异步电动机
➢与变压器二次侧短路时的运行状态非常相似。
转子不动时异步电机与变压器运行比较:
异步电机 变压器
三相合成磁势 旋转磁势 脉动磁势
有无气隙
有
无
空载激磁电流
大
小
绕组形式
分布绕组 集中绕组
4
1、参考方向的规定
图9-1 三相绕线式异步电机参考方向规定
当三相异步电机定子绕组接交流电源时,转子不
动可分为转子绕组开路和转子堵转两种情况。
5
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
•
谐波,漏磁
E1
定子(三 相对称电 流I通入三
圆形旋转 磁场
以n1 切割 定子绕组;
•
E1
相对称绕 组)
(n1=60f1/ P)
以n1 切割 转子绕组
•
E2
6
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
(1). 磁动势和磁通
励磁磁动势 电机中合成基波步电机的电磁关系
定、转子磁动势关系
•
I1
F1
(旋转)
•
E2
n1=60f1/p f2=pn/60=
•
I2
F2
n2=60f2/p=n1
pn1/60=f1
n为转子绕组与磁场相对速度。
转子磁势与定子磁势同转向,同转速旋转,空间 上保持相对静止,只有二者保持相对静止才能共同 作用在一个磁路上,建立所需要的旋转磁场,实现 机电能量转换。
E1 I0 Z m 定子绕组一相电压平衡方程为:
U1 I0 (Z1 Z m )
13
激磁电抗的性质和物理意义
Zm Rm jX m
表征主磁路参数的阻抗。
大小随铁心饱和程度的不同而不同,额定电压时, 可认为是常数。
Rm 反映铁耗的等效电阻,为激磁电阻。
Xm 定子每相绕组与主磁通对应的电抗,为激磁电 抗。由于主磁通同时交链定子和转子绕组,激磁电抗 实质上是互感电抗。
第九章 三相异步电动 机的运行原理
1
概述
第一节 转子不动时的异步电动机 第二节 转子旋转时的异步电动机
2
概述
异步电机单边励磁,转子边电流由感应产生。
异步电机与变压器相似,定子绕组相当于变 压器一次绕组,转子绕组相当于变压器二次绕 组。因此,可以把分析变压器的理论用到分析 异步电机中来。
异步电机三相定、转子绕组对称,对称运行 时,各相电磁过程相同,分析时可只讨论一相, 如电动势方程、等效电路等,根据一相计算结 果,再考虑相位后推广到其它两相。
19
3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系
磁动势平衡方程
异步电机转子不动时,其定子电流和转子电 流分别产生同转向、同转速的旋转磁动势 F&1
F和&2 相F&,对2 二静者止在才空能共间同保作持用相在对一静个止磁。路只上有F,&1和建立
所需要的旋转磁场,以实现机电能量转换。如 果合成磁动势用 F&m表示,则可得到与变压器类 似的磁动势平衡方程。
20
3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系
磁动势平衡方程
F&1 F&2 F&m
F&1 F&m (F&2 )
m1 2
0.9
N1kw1 P
I&m
m1 2
0.9
N1kw1 P
I&1
m2 2
0.9
N2kw2 P
I&2
I&m
I&1
m2 N2kw2 m1 N1k w1
漏磁通主要有槽部漏磁通和端部漏磁通。
8
图9-2 异步电机的主磁通和漏磁通
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
主磁通和定子漏磁通
主磁通: 实现定转子之间能量传递。 异步电动机磁通
定子漏磁通:只产生压降。
主磁通同时交链定子和转子绕组,分别在其上感应 电动势,异步电动机就是依靠主磁通实现定、转子之 间能量传递的。漏磁通只与自身绕组交链,只起电压 降作用,不传递能量。
异步电机有气隙,主磁导小,而电抗与磁导成正 比,所以异步电机电抗小。
14
2.转子绕组开路时异步电机的电磁关系
(4) 等效电路
图9-4 转子绕组开路时三相异步电机等效电路
15
3.转子绕组堵转时异步电机的电磁关系
定、转子磁动势关系
定子(三相 对称电流I 通入三相对 称绕组)
圆形旋转 磁场
(n1=60f1/P)