學強電的看過來:各種交流電動機的旋轉原理
發布時間:2014-12-29 責任編輯:sherryyu
【導讀】工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)中(zhong)用(yong)到(dao)最(zui)多(duo)的(de)就(jiu)是(shi)電(dian)機(ji),學(xue)強(qiang)電(dian)的(de)同(tong)學(xue)也(ye)都(dou)知(zhi)道(dao)電(dian)機(ji)控(kong)製(zhi)也(ye)是(shi)一(yi)門(men)學(xue)科(ke),為(wei)什(shen)麼(me)呢(ne)?因(yin)為(wei)它(ta)很(hen)重(zhong)要(yao),那(na)麼(me)交(jiao)流(liu)電(dian)動(dong)機(ji)分(fen)為(wei)哪(na)幾(ji)種(zhong)?各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)交(jiao)流(liu)電(dian)動(dong)機(ji)是(shi)怎(zen)麼(me)旋(xuan)轉(zhuan)的(de)呢(ne)?原(yuan)理(li)如(ru)何(he)?
目前較常用的交流電動機有兩種:1、三相異步電動機。2、單相交流電動機。第一種多用在工業上,而第二種多用在民用電器上。
一、三相異步電動機的旋轉原理
sanxiangyibudiandongjiyaoxuanzhuanqilaidexianjuetiaojianshijuyouyigexuanzhuancichang,sanxiangyibudiandongjidedingziraozujiushiyonglaichanshengxuanzhuancichangde。womenzhidao,danxiangdianyuanxiangyuxiangzhijiandedianyazaixiangweishangshixiangcha120度的,三相異步電動機定子中的三個繞組在空間方位上也互差120度,這樣,當在定子繞組中通入三相電源時,定子繞組就會產生一個旋轉磁場,其產生的過程如圖1suoshi。tuzhongfensigeshikelaimiaoshuxuanzhuancichangdechanshengguocheng。dianliumeibianhuayigezhouqi,xuanzhuancichangzaikongjianxuanzhuanyizhou,jixuanzhuancichangdexuanzhuansuduyudianliudebianhuashitongbude。xuanzhuancichangdezhuansuwei:n=60f/P 式中f為電源頻率、P是磁場的磁極對數、n的單位是:每分鍾轉數。根據此式我們知道,電動機的轉速與磁極數和使用電源的頻率有關,為此,控製交流電動機的轉速有兩種方法:1、改變磁極法;2、變頻法。以往多用第一種方法,現在則利用變頻技術實現對交流電動機的無級變速控製。

觀察圖1還可發現,旋轉磁場的旋轉方向與繞組中電流的相序有關。相序A、B、C順時針排列,磁場順時針方向旋轉,若把三根電源線中的任意兩根對調,例如將B相電流通入C相繞組中,C相電流通入B相繞組中,則相序變為:C、B、A,則磁場必然逆時針方向旋轉。利用這一特性我們可很方便地改變三相電動機的旋轉方向。 定子繞組產生旋轉磁場後,轉子導條(鼠籠條)jiangqiegexuanzhuancichangdecilixianerchanshengganyingdianliu,zhuanzidaotiaozhongdedianliuyouyuxuanzhuancichangxianghuzuoyongchanshengdiancili,diancilichanshengdediancizhuanjuqudongzhuanziyanxuanzhuancichangfangxiangyin1的轉速旋轉起來。一般情況下,電動機的實際轉速n1低於旋轉磁場的轉速n。因為假設n=n1,則轉子導條與旋轉磁場就沒有相對運動,就不會切割磁力線,也就不會產生電磁轉矩,所以轉子的轉速n1必然小於n。為此我們稱三相電動機為異步電動機。
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二、單相交流電動機的旋轉原理
danxiangjiaoliudiandongjizhiyouyigeraozu,zhuanzishishulongshide。dangdanxiangzhengxiandianliutongguodingziraozushi,diandongjijiuhuichanshengyigejiaobiancichang,zhegecichangdeqiangruohefangxiangsuishijianzuozhengxianguilvbianhua,danzaikongjianfangweishangshigudingde,suoyiyouchengzhegecichangshijiaobianmaidongcichang。zhegejiaobianmaidongcichangkefenjieweilianggeyixiangtongzhuansu、旋轉方向互為相反的旋轉磁場,當轉子靜止時,這兩個旋轉磁場在轉子中產生兩個大小相等、方向相反的轉矩,使得合成轉矩為零,所以電動機無法旋轉。當我們用外力使電動機向某一方向旋轉時(如順時針方向旋轉),這時轉子與順時針旋轉方向的旋轉磁場間的切割磁力線運動變小;zhuanziyunishizhenxuanzhuanfangxiangdexuanzhuancichangjiandeqiegecilixianyundongbianda。zheyangpinghengjiudapole,zhuanzisuochanshengdezongdediancizhuanjujiangbuzaishiling,zhuanzijiangshunzhetuidongfangxiangxuanzhuanqilai。

要使單相電動機能自動旋轉起來,我們可在定子中加上一個起動繞組,起動繞組與主繞組在空間上相差90度,起動繞組要串接一個合適的電容,使得與主繞組的電流在相位上近似相差90度,即所謂的分相原理。這樣兩個在時間上相差90度的電流通入兩個在空間上相差90度的繞組,將會在空間上產生(兩相)旋轉磁場,如圖2所suo示shi。在zai這zhe個ge旋xuan轉zhuan磁ci場chang作zuo用yong下xia,轉zhuan子zi就jiu能neng自zi動dong起qi動dong,起qi動dong後hou,待dai轉zhuan速su升sheng到dao一yi定ding時shi,借jie助zhu於yu一yi個ge安an裝zhuang在zai轉zhuan子zi上shang的de離li心xin開kai關guan或huo其qi他ta自zi動dong控kong製zhi裝zhuang置zhi將jiang起qi動dong繞rao組zu斷duan開kai,正zheng常chang工gong作zuo時shi隻zhi有you主zhu繞rao組zu工gong作zuo。因yin此ci,起qi動dong繞rao組zu可ke以yi做zuo成cheng短duan時shi工gong作zuo方fang式shi。但dan有you很hen多duo時shi候hou,起qi動dong繞rao組zu並bing不bu斷duan開kai,我wo們men稱cheng這zhe種zhong電dian動dong機ji為wei電dian容rong式shi單dan相xiang電dian動dong機ji,要yao改gai變bian這zhe種zhong電dian動dong機ji的de轉zhuan向xiang,可ke由you改gai變bian電容器串接的位置來實現。

zaidanxiangdiandongjizhong,chanshengxuanzhuancichangdelingyizhongfangfachengweizhaojifa,youchengdanxiangzhaojishidiandongji。cizhongdiandongjidingzizuochengtujishide,youliangjihesijiliangzhong。meigecijizai1/3--1/4全極麵處開有小槽,如圖3所suo示shi,把ba磁ci極ji分fen成cheng兩liang個ge部bu分fen,在zai小xiao的de部bu分fen上shang套tao裝zhuang上shang一yi個ge短duan路lu銅tong環huan,好hao象xiang把ba這zhe部bu分fen磁ci極ji罩zhao起qi來lai一yi樣yang,所suo以yi叫jiao罩zhao極ji式shi電dian動dong機ji。單dan相xiang繞rao組zu套tao裝zhuang在zai整zheng個ge磁ci極ji上shang,每mei個ge極ji的de線xian圈quan是shi串chuan聯lian的de,連lian接jie時shi必bi須xu使shi其qi產chan生sheng的de極ji性xing依yi次ci按anN、S、N、S排列。當定子繞組通電後,在磁極中產生主磁通,根據楞次定律,其中穿過短路銅環的主磁通在銅環內產生一個在相位上滯後90度du的de感gan應ying電dian流liu,此ci電dian流liu產chan生sheng的de磁ci通tong在zai相xiang位wei上shang也ye滯zhi後hou於yu主zhu磁ci通tong,它ta的de作zuo用yong與yu電dian容rong式shi電dian動dong機ji的de起qi動dong繞rao組zu相xiang當dang,從cong而er產chan生sheng旋xuan轉zhuan磁ci場chang使shi電dian動dong機ji轉zhuan動dong起qi來lai。
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