电动机是一种将电能转化为机械能的装置,生产生活中需要电动机来驱动各种机械设备。电机根据动力源的类型分为两种:直流电机和交流电机。生产中主要采用交流电机,特别是三相异步电机。三相异步交流电动机广泛用于驱动各种机床、传送带、水泵、起重机等。需要高速调节性能时采用直流电机,单相异步电机主要用于小功率家用电器和电动工具,大功率、不需要调速、长时间使用时采用同步电机。在使用的地方使用一段时间。 控制电机常用于自动控制系统。综上所述,三相异步电动机是生产现场应用最广泛的电动机。那么,异步在三相异步电机中意味着什么,与它有什么关系呢?本文将详细讨论这个问题。如有不便之处,敬请批评指正。
要解释三相异步交流电机中异步的含义,就必须提到它的工作原理。三相异步电动机由定子和转子组成,定子的作用是产生旋转磁场。三相异步电动机的定子绕组是空间位置对称的三相绕组,三相对称交流电流入定子绕组,在电动机内部建立恒速旋转磁场。旋转磁场的方向由三相电流的相序决定;即任意改变流过三相绕组的电流的相序即可改变旋转磁场的方向。
旋转磁场的速度也称为同步速度。同步转速n0的计算公式如下:
上式中,n0为同步转速,f为定子电源频率,P为磁极对数。日本电力系统的频率为50Hz,旋转磁场的转速是根据磁极的对数确定的,如下表所示。
三相异步电机的工作原理可以简单概括为电产生磁,当磁铁运动时产生电,从而产生电磁力。电磁学是指在三相对称的定子绕组中通入三相对称电流而产生旋转磁场,这就是上面所描述的。动磁发电是指基于电磁感应原理,旋转磁场切割转子导体而产生电动势和电流。电磁力是指由于磁场的作用,电磁力作用在转子导体上产生感应电流,形成电磁扭矩,驱动电机旋转,将电能转化为机械能。以上三部分构成了三相异步电动机的工作原理。
那么,转子的转速与旋转磁场的转速之间有什么关系呢?如果转子的转速等于旋转磁场的转速,则转子与旋转磁场之间不存在相对运动。也就是说,转子导体不会切割磁力线。在这种情况下,转子中不产生感应电动势或感应电流,并且转子中不产生电磁力,这意味着转子不旋转。因此,只有当转子的转速与旋转磁场的转速存在差值时,才会产生感应电动势和感应电流,并产生电磁扭矩。即三相异步电动机只有在转子转速小于旋转磁场转速且两个方向相同时才能工作在带电状态。
转子转速与旋转磁场速度的差异可以说是异步电机运行的必要条件。这就是三相异步电动机中异步的含义和由来。转子的旋转方向与旋转磁场的方向相同,当旋转磁场的方向改变时,转子的旋转方向也改变。
转差率是三相异步电机中非常重要的物理量。该公式用于表达转子速度和磁场速度之间的差异。
其中n0 是旋转磁场速度或同步速度,n 是转子速度。转子转速越接近同步转速,滑差率越小。
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