异步电动机的结构和工作原理

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异步电动机的工作原理

异步电动机的工作原理

异步电动机的工作原理异步电动机是一种常见的交流电动机,它在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用。

它的工作原理是基于电磁感应和旋转磁场的相互作用,通过这种相互作用来实现电能转换为机械能。

本文将介绍异步电动机的工作原理,包括其结构、工作过程和特点。

1. 结构异步电动机的主要部件包括定子和转子。

定子是由绕组和铁芯组成的,绕组通常是由绝缘线圈绕成的,而铁芯则用于集中磁场。

转子通常是由铁芯和绕组组成的,绕组通常是由铜或铝导线绕成的,而铁芯则用于传递磁场。

异步电动机的外壳通常由铸铁或钢制成,用于支撑和保护电机的内部部件。

2. 工作过程当异步电动机接通电源时,电流通过定子绕组产生磁场,这个磁场会在空气隙中形成一个旋转磁场。

这个旋转磁场会感应转子中的感应电流,从而在转子上产生一个额外的磁场。

由于转子中的感应电流是由旋转磁场感应产生的,所以它的磁场也是旋转的。

这个旋转的磁场会与定子的旋转磁场相互作用,从而产生一个力矩,这个力矩会驱动转子旋转。

当转子旋转时,它会带动负载进行工作,从而实现电能转换为机械能。

3. 特点异步电动机有着许多特点,包括结构简单、制造成本低、维护方便、运行可靠等。

由于其结构简单,所以它的制造成本通常比较低,这使得它在工业生产中有着广泛的应用。

另外,由于它没有需要维护的机械刷子和换向器,所以它的维护成本也比较低。

此外,由于它的结构简单,所以它的运行也比较可靠,通常可以连续长时间工作而不需要停机维护。

总结来说,异步电动机是一种常见的交流电动机,它的工作原理是基于电磁感应和旋转磁场的相互作用。

通过这种相互作用,它可以实现电能转换为机械能。

它的结构简单、制造成本低、维护方便、运行可靠等特点使得它在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。

希望通过本文的介绍,读者对异步电动机的工作原理有了更深入的了解。

三相异步电动机的基本工作原理和结构

三相异步电动机的基本工作原理和结构

三相异步电动机的基本工作原理和结构三相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。

它的基本工作原理和结构对于了解电动机的工作原理和性能具有重要意义。

一、基本工作原理三相异步电动机的基本工作原理是利用电磁感应和电磁力相互作用的原理。

它由定子和转子两部分组成。

1. 定子:定子由三个相位相隔120度的绕组组成,每个绕组被连接到一个相位的交流电源上。

当交流电源通电时,定子的绕组中会产生交变电磁场。

2. 转子:转子由导体材料制成,通常是铜或铝。

转子内部的导体形成了一组绕组,称为转子绕组。

转子绕组与定子绕组之间存在磁场的相互作用。

当交流电源通电后,定子绕组中的交变电磁场会感应出转子绕组中的电流。

由于定子绕组和转子绕组之间存在磁场的相互作用,转子绕组中的电流会产生电磁力,使转子开始旋转。

由于定子绕组中的电流是交变的,所以转子会不断地受到电磁力的作用,从而保持旋转。

二、结构特点三相异步电动机的结构特点主要包括定子、转子和机壳三部分。

1. 定子:定子通常由一组三相绕组和铁芯组成。

绕组通过固定在定子槽中的方法固定在铁芯上。

绕组的数量和连接方式与电机的功率和转速有关。

2. 转子:转子一般由铁芯和绕组组成。

转子绕组通常是通过槽和导条的形式固定在铁芯上。

转子绕组的数量和连接方式也与电机的功率和转速有关。

3. 机壳:机壳是电机的外壳,通常由铸铁或铝合金制成。

机壳的作用是保护电机内部的部件,同时起到散热和隔离的作用。

三、工作特性三相异步电动机具有一些特殊的工作特性。

1. 转速:三相异步电动机的转速与电源的频率和极数有关。

当电源频率恒定时,电动机的转速与极数成反比。

这意味着可以通过改变电源频率或改变电动机的极数来实现不同的转速要求。

2. 启动特性:三相异步电动机的启动通常需要较大的起动电流。

为了降低启动时的电流冲击,通常采用起动装置,如星角启动器或自耦变压器。

3. 转矩特性:三相异步电动机的转矩与电动机的电流成正比,并且与电动机的功率因数有关。

简述交流异步电动机的基本结构和基本工作原理。

简述交流异步电动机的基本结构和基本工作原理。

简述交流异步电动机的基本结构和基本工作原理。

交流异步电动机是一种广泛用于工业机械设备的电动装置,它是当今工业用电动机中最常用的机型。

它由定子和转子组成,也称为无刷电动机、异步电动机或交流电机。

交流异步电动机能够转化电能为机械能,实现电能的便捷转换,是工业自动化运行的重要部件。

一、交流异步电动机的基本结构
交流异步电动机由定子和转子组成,定子由电线、绝缘体、短路器、电路断路器以及各种构件组成,其中的构件是由电线和绝缘体组成的绕组。

定子的绕组的安装方式有直列式和波形式,而转子则由电磁铁、电机轴、磁弹簧以及其他构件组成。

二、交流异步电动机的基本工作原理
当电源供电时,电流进入电动机定子绕组,绕组形成磁场,此时定子磁场对转子产生力,使转子轴和定子磁场方向一致,形成单向力。

此时,定子磁场和转子磁场相互交叉,形成转子旋转力,致使转子匀速旋转,从而实现电能转换成机械能。

此外,定子绕组上的变压器、变频器和变调器可以改变定子绕组上的电压大小,从而实现转速的调整,满足不同的工况要求,是工业自动化生产中比较常用的电机控制手段。

总结而言,交流异步电动机是一种广泛用于工业机械设备的电动装置,由定子和转子组成,定子绕组上的变压器、变频器和变调器可以改变定子绕组上的电压大小,从而实现转速的调整,在工业自动化生产中是比较常用的电机控制手段。

它能够将电能转化为机械能,运
行的响应速度快,启动和停止动作平稳,广泛地应用于各类行业,是工业机器自动化运行的重要部件。

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。

异步电动机工作原理

异步电动机工作原理

异步电动机工作原理1.异步电动机的结构2.异步电动机的工作原理当三相交流电源接通时,通过定子绕组产生旋转磁场。

旋转磁场的频率由电源的频率决定,通常为50Hz或60Hz。

旋转磁场的方向会随着时间发生变化,通常按照正弦曲线变化。

当异步电动机接通电源后,转子处于静止状态。

此时,在定子绕组中形成一个旋转磁场。

根据电磁感应定律,这个旋转的磁场会在转子中感应出感应电动势。

3.转子的运转由于转子中有导体存在,感应电动势会在导体中产生电流。

这个电流会在转子中形成一个磁场,与旋转磁场相互作用。

根据洛伦兹力的原理,当两个磁场相互作用时,会产生力使物体运动。

所以,在异步电动机中,转子会受到洛伦兹力的作用,开始旋转。

由于转子是由导体组成的,它也会在磁场中产生电流。

这个电流会产生一个自己的磁场,与旋转磁场相互作用。

这个交互作用是一个循环的过程。

通常情况下,转子的旋转速度会稍慢于旋转磁场的速度。

这是因为转子中的电流引起的磁场需要一定的时间来产生,这会导致转矩产生滞后。

所以,转子的旋转速度始终会稍慢于旋转磁场的速度。

4.转子的运转稳定性在转矩滞后的作用下,转子会持续加速,直到达到与旋转磁场同步旋转的速度。

一旦达到同步速度,转矩滞后将不能继续加速转子,转子的旋转速度将保持稳定。

然而,在实际应用中,在任何时间点上,转子的速度都有可能与旋转磁场不完全同步。

这种情况会导致转矩的变化,从而引起电机的振动和噪音。

为了避免这种情况,通常采用控制器来调节电机的电流和电压,使转子保持同步。

总结:异步电动机的工作原理是基于感应电动机的原理。

当三相交流电源接通后,定子绕组会形成一个旋转磁场,感应电动势在转子中产生,并使转子开始旋转。

转矩滞后导致转子的速度稍慢于旋转磁场的速度,但一旦达到同步速度,转子的运转将保持稳定。

为了确保稳定运转,可以采用控制器调节电机的电流和电压。

异步电动机的工作原理

异步电动机的工作原理

异步电动机的工作原理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动力学原理。

本文将详细介绍异步电动机的工作原理,包括电磁感应原理、转子运动原理、转子电流原理、转矩产生原理以及启动和运行过程。

一、电磁感应原理1.1 磁场的产生:异步电动机中,通过三相交流电源提供的电流在定子绕组中产生磁场。

根据电磁感应定律,当电流通过绕组时,会在绕组周围产生磁场。

1.2 磁场的转动:由于三相交流电源的相位差,定子绕组中的磁场也会随之旋转。

这种旋转磁场是异步电动机正常运行的基础。

1.3 磁场的作用:旋转磁场会感应转子中的导体产生电动势,从而产生转矩,推动转子运动。

二、转子运动原理2.1 转子结构:异步电动机的转子由导体和磁性材料组成。

导体通常采用铜或者铝,而磁性材料则用于增强磁场。

2.2 转子运动:当转子置于旋转磁场中时,由于电磁感应原理,转子中的导体味感受到旋转磁场的作用力,从而产生转矩,使转子开始旋转。

2.3 转子的惯性:转子旋转时具有一定的惯性,需要一定的时间才干达到稳定运行状态。

转子的惯性也会影响机电的启动和运行特性。

三、转子电流原理3.1 感应电流:当转子旋转时,转子中的导体味感受到旋转磁场的变化,从而产生感应电动势。

根据电动势的方向,感应电流会在导体中产生。

3.2 感应电流的作用:感应电流会产生自身的磁场,与旋转磁场相互作用,从而产生转矩。

这种转矩使得转子能够继续旋转。

3.3 转子电流的影响:转子电流的大小和方向会影响机电的转矩、效率和功率因数。

合理控制转子电流可以优化机电的性能。

四、转矩产生原理4.1 感应转矩:由于转子中的感应电流与旋转磁场相互作用,产生的转矩称为感应转矩。

感应转矩是使得转子旋转的主要力量。

4.2 转子运动的稳定性:感应转矩与机械磨擦力和负载力平衡,使得转子能够稳定运行。

转子的稳定运行与转矩的大小和负载特性有关。

4.3 转矩的调节:通过调节机电的电流、电压和频率等参数,可以实现对转矩的调节,满足不同负载条件下的工作要求。

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,广泛应用于工业和家庭领域。

它的工作原理基于电磁感应和电磁力的相互作用。

在本文中,我们将详细介绍异步电动机的工作原理,包括其结构、工作方式和控制方法。

一、异步电动机的结构异步电动机主要由定子和转子两部份组成。

定子是固定不动的部份,由一组绕组和铁芯组成。

转子是旋转的部份,通常由导体材料制成。

定子绕组通过电源供电,产生旋转磁场,而转子中的导体则受到磁场的作用而旋转。

二、异步电动机的工作方式异步电动机的工作方式基于磁场的相互作用。

当定子绕组通电时,产生的旋转磁场会引起转子中的导体感应电流。

根据法拉第电磁感应定律,感应电流会在转子中产生磁场,与定子磁场相互作用。

由于转子中的导体是闭合的,感应电流会形成一个环流,这个环流会产生旋转力矩,使得转子开始旋转。

三、异步电动机的控制方法异步电动机的转速可以通过控制电源频率和电压来实现。

通常,电源频率和电压的变化会导致电动机转速的变化。

通过改变电源频率和电压的大小,可以实现对电动机转速的调节。

此外,还可以通过改变定子绕组的连接方式来控制电动机的转速。

常见的控制方法包括星形连接和三角形连接。

星形连接可以使电动机达到额定转速,而三角形连接可以使电动机达到较高的转速。

四、异步电动机的优点和应用领域异步电动机具有以下优点:1. 结构简单,创造成本低。

2. 转速范围广,适合于不同的工作场景。

3. 可靠性高,运行稳定。

由于这些优点,异步电动机被广泛应用于各个领域,包括工业生产、交通运输、家庭电器等。

例如,它可以用于驱动工厂中的机械设备,如水泵、风扇和输送带等。

在家庭中,异步电动机常用于洗衣机、冰箱和空调等家电产品中。

总结:异步电动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磁力的相互作用。

通过定子绕组产生的旋转磁场和转子中的感应电流相互作用,实现了电动机的旋转。

异步电动机具有结构简单、转速范围广和可靠性高等优点,被广泛应用于工业和家庭领域。

异步电动机的结构和工作原理

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。

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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。

(3)机座:主要是为了固定与支撑定子铁心。

如果是端盖轴承电机,还要支撑电机的转子部分。

因此,机座应有足够的机械强度和刚度。

对中、小型异步电动机,通常用铸铁机座。

对大型电机,一般采用钢板焊接的机座,整个机座和座式轴承都固定在同一个底板上。

2. 转子:转轴:支撑转子转子铁心:0.5mm硅钢片叠压而成,磁路一部分转子绕组:笼型绕组铸铝铜条绕线式绕组: 电线绕制而成,Y接,滑环引出,外接电阻(1)转子铁心:是电动机磁路的一部分,它用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。

铁心固定在转轴或转子支架上,整个转子的外表呈圆柱形。

(2)转子绕组:分为笼型和绕线型两类。

1)笼型转子:笼型绕组是一个自己短路的绕组。

在转子的每个槽里放上一根导体,在铁心的两端用端环连接起来,形成一个短路的绕组。

如果把转子铁心拿掉,则可看出,剩下来的绕组形状像个松鼠笼子,如图(a)所示,因此又叫鼠笼转子。

导条的材料有用铜的,也有用铝的。

2)绕线型转子:绕线型转子的槽内嵌放有用绝缘导线组成的三相绕组,一般都联接成Y形。

转子绕组的三条引线分别接到三个滑环上,用一套电刷装置引出来,如图所示。

这就可以把外接电阻串联到转子绕组回路里去,以改善电动机的启动性能或调节电动机的转速。

与笼型转子相比较,绕线型转子结构稍复杂,价格稍贵,因此只在要求起动电流小,起动转距大,或需平滑调速的场合使用。

3. 气隙:磁路的一部分, 异步电动机的气隙比同容量直流电动机的气隙小得多,在中、小型异步电动机中,气隙一般为0.2~1.5mm左右。

δ↓→Im ↓→Nϕcos↑但易发生扫膛现象δ↑→Im ↑→Nϕcos↓三、异步电动机的铭牌数据三相异步电动机的铭牌上标明电机的型号、额定数据等。

1、三相异步电动机的型号电机产品的型号一般采用大写印刷体的汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。

其中汉语拼音字母是根据电机的全名称选择有代表意义的汉字,再用该汉字的第一个拼音字母组成。

例如:Y 112S-6极数6极短机座规格代号:中心高112mm我国生产的异步电动机种类很多,下面列出一些常见的产品系列。

•Y系列为小型鼠笼全封闭自冷式三相异步电动机。

用于金属切削机床、通用机械、矿山机械、农业机械等。

也可用于拖动静止负载或惯性负载较大的机械,如压缩机、传送带、磨床、锤击机、粉碎机、小型起重机、运输机械等。

•JQ2 和JQO2系列是高起动转矩异步电动机,用在起动静止负载或惯性负载较大的机械上。

JQ2 是防护式和JQO2是封闭式的。

•JS系列是中型防护式三相鼠笼异步电动机。

•JR系列是防护式三相绕线式异步电动机。

用在电源容量小、不能用同容量鼠笼式电动机起动的生产机械上。

•JSL2 和JRL2系列是中型立式水泵用的三相异步电动机,其中JSL2 是鼠笼式,JRL2是绕线式。

JZ2 和JZL2系列是起重和冶金用的三相异步电动机,JZ2是鼠笼式,JZL2是绕线式。

•JD2 和JDO2系列是防护式和封闭式多速异步电动机。

•BJO2 系列是防爆式鼠笼异步电动机。

•JPZ系列是旁磁式制动异步电动机。

•JZZ系列是锥形转子制动异步电动机。

•JZT系列是电磁调速异步电动机。

其他类型的异步电动机可参阅产品目录。

• 2、异步电动机的额定值:异步电动机的额定值包含下列内容:(1)额定功率 PN 电动机在额定运行时轴上输出的机械功率,单位是kw。

(2)额定电压 UN 额定运行状态下加在定子绕组上的线电压,单位为V。

(3)额定电流IN 指电动机在定子绕组上加额定电压、轴上输出额定功率时,定子绕组中的线电流,单位为A。

(4)额定频率f 指我国规定工业用电的频率是50Hz。

(5)额定转速n 指电动机定子加额定频率的额定电压,且轴端输出额定功率时电机的转速,单位为r/min 。

(6)额定功率因数指电动机定子加额定负载时,定子边的功率因数。

四、异步电动机的工作原理三相异步电动机定子接三相电源后,电机内便形成圆形旋转磁动势,圆形旋转磁密,设其方向为逆时针转,如图所示。

若转子不转,转子鼠笼导条与旋转磁密有相对运动,导条中有感应电动势e,方向由右手定则确定。

由于转子导条彼此在端部短路,于是导条中有电流,不考虑电动势与电流的相位差时,电流方向同电动势方向。

这样,导条就在磁场中受力f,用左手定则确定受力方向,如图所示。

转子受力,产生转矩T ,为电磁转矩,方向与旋转磁动势同方向,转子便在该方向上旋转起来。

转子旋转后,转速为n ,只要n <n1(n1为旋转磁动势同步转速),转子导条与磁场仍有相对运动,产生与转子不转时相同方向的电动势、电流及受力,电磁转矩T 仍旧为逆时针方向,转子继续旋转,稳定运行在T=TL 情况下。

5.2、异步电动机的运行分析一、 三相异步电动机运行时的电磁关系正常情况下,电机转子总是旋转的,但是为了分析问题的方便,在这里我们首先从转子静止出发进行分析。

1. 转差率定义:11n nn s -= 式中n 1—旋转磁场的转速(同步转速) n —转子的转速当0<n<n 1时,即0<s<1时,电机为电动运行状态(电能→机械能)当 n>n 1时,即 0>s 时,电机为发电运行状态(机械能→电能)当 n<0时,即 s >1 时,电机为电磁制动运行状态(机械能和电能→热能)2. 分析:(i 1a 的方向必与i 2a 的方向相反) (1)电机运行状态:n<n 1 ,e 1与e 2同方向 ,i 2a 与e 2同方向 ,i 2a →Te 与n 同方向(驱动性质),i 1a 与i 2a 反向→i 1a 与e 1反方向,因i 1a 由u 1产生,即i 1a 与u 1同方向,所以从电网吸收电能.(2)发电运行状态若原动机使n>n 1 →s 为负→e 2和i 2a 反向(与电机比) →T e 反向(T e 与n 反方向)(制动性质),又因i 2a 反向→i 1a 反向→i 1a 与e 1同方向(注e 1未变) →i 1a e 1为正→输出电能 (3)电磁制动运行状态若T 1驱动转子以反方向旋转,则切割方向同电动运行状态→e 1,e 2,i 1a ,i 2a ,T e 同电机运行状态,因T e 与n 1同方向,但与n 反方向(制动性质),所以T1必须输入机械功率.又因e 1与i 1a 反向→i 1a e 1为负→从电网吸收电功率. 3、 空载运行时的磁动势和磁场1)主磁通Φ0: ①作用:传递能量的媒介作用;②路径:定子—气隙—转子—气隙—定子。

2)漏磁通Φσ: ①不起传递能量的媒介作用,只起电抗压降的作用; ②包括:槽部漏磁通、端部漏磁通和高次谐波。

二、负载运行时的磁动势和磁场 1.转子电动势的频率:12sf f =;2.转子绕组的感应电动势:2222244.4sE k N f E w S =Φ=;3.转子绕组的电阻和漏抗:忽略集肤效应,认为2r 不变; 22122222sx L sf L f x S ===ππ;4.转子绕组的电流:正常运行时,转子端电压U 2=0,2222222jsx r E s jx r E I S S +=+=⋅⋅⋅;有效值:222222)(sx r sE I +=;*结论:转子电流I 2随S 的增加而增加。

5.转子绕组的功率因数:222222)(cos sx r r +=ψ*结论:转子功率因数随S 的增加而减小。

6.转子磁动势的转速:2F 相对转子速度:11226060sn psf p f n =⋅==2F 相对定子速度:112n n sn n n =+=+**1F 与2F 相对静止。

三、磁动势平衡方程1.磁动势形式:021F F F =+2.电流形式:L I I I 101⋅⋅⋅+=四、三相感应电动机的电压方程和等效电路 1、电动势平衡方程方程:)(11111jx r I E U ++-=⋅⋅⋅ )(02222S S jx r I E +-=⋅⋅ m m m Z I jx r I E 001)(⋅⋅⋅-=+-=m Z 的物理意义与变压器的相同,但由于气隙的存在,比变压器的小。

例:已知:一台三相异步电动机,在额定转速下运行,m in /1470r n N =,电源频率Hz f 501=,试求:1)转子电流频率2f ;2)定子电流产生的旋转磁动势以什么速度切割定子?又以什么速度切割转子?3)由转子电流产生的转子磁动势以什么速度切割定子?又以什么速度切割转子?2、等效电路 (1)折算折算原则:①保持F2不变,只要使等效前后转子电流的大小和相位相等即可;②等效前后转子电路的功率和损耗相等。

折算方法:222222222222221r s s jx r E jx sr E jsx r E s jx r E I S S -++=+=+=+=⋅⋅⋅⋅⋅**①附加电阻21r ss-的物理意义:模拟转轴上总的机械功率; ②转子方程为:)(22222jx r I E U +-=⋅⋅⋅2221r ssI U -=⋅⋅ (2)转子绕组折算说明:原则和方法与变压器相同。

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