三相非同步電動機的工作原理基於哪兩條物理定律?並簡述其轉子的轉動原理

2022-11-20 03:35:05 字數 5994 閱讀 9090

1樓:華達呢密麻麻

三相非同步電動機轉子的轉速低於旋轉磁場的轉速,轉子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流,並與磁場相互作用產生電磁轉矩,實現能量變換。

與單相非同步電動機相比,三相非同步電動機執行效能好,並可節省各種材料。按轉子結構的不同,三相非同步電動機可分為籠式和繞線式兩種。籠式轉子的非同步電動機結構簡單、執行可靠、重量輕、**便宜,得到了廣泛的應用,其主要缺點是調速困難。

繞線式三相非同步電動機的轉子和定子一樣也設定了三相繞組並通過滑環、電刷與外部變阻器連線。調節變阻器電阻可以改善電動機的起動效能和調節電動機的轉速。

當電動機的三相定子繞組(各相差120度電角度),通入三相對稱交流電後,將產生一個旋轉磁場,該旋轉磁場切割轉子繞組,從而在轉子繞組中產生感應電流**子繞組是閉合通路),載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力,從而在電機轉軸上形成電磁轉矩,驅動電動機旋轉,並且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。

2樓:張定石

三相非同步電動機定子繞組中接入三相交流電流,產生旋轉磁場;轉子導體的轉速低於磁場的轉速時,切割磁力線產生電流,這電流就受磁場的作用力而隨磁場轉動。

3樓:匿名使用者

電磁感應,楞次定律。

簡述三相非同步電動機的旋轉原理

4樓:小u自**

當向三相定子繞組中通入對稱的三相交流電時,就產生了一個以同步轉速n1沿定子和轉子內圓空間作順時針方向旋轉的旋轉磁場。由於旋轉磁場以n1轉速旋轉,轉子導體開始時是靜止的,故轉子導體將切割定子旋轉磁場而產生感應電動勢(感應電動勢的方向用右手定則判定)。

由於轉子導體兩端被短路環短接,在感應電動勢的作用下,轉子導體中將產生與感應電動勢方向基本一致的感生電流。轉子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用(力的方向用左手定則判定)。電磁力對轉子軸產生電磁轉矩,驅動轉子沿著旋轉磁場方向旋轉。

擴充套件資料

基本結構——

三相非同步電動機由固定的定子和旋轉的轉子兩個基本部分組成,轉子裝在定子內腔裡,藉助軸承被支撐在兩個端蓋上。為了保證轉子能在定子內自由轉動,定子和轉子之間必須有一間隙,稱為氣隙。

電動機的氣隙是一個非常重要的引數,其大小及對稱性等對電動機的效能有很大影響。圖2所示為三相籠型非同步電動機的組成部件。

5樓:如之人兮

原理:三相非同步電動機要旋轉起來的先決條件是具有一個旋轉磁場,三相非同步電動機的定子繞組就是用來產生旋轉磁場的。我們知道,但相電源相與相之間的電壓在相位上是相差120度的。

三相非同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1所示。圖中分四個時刻來描述旋轉磁場的產生過程。電流每變化一個週期,旋轉磁場在空間旋轉一週,即旋轉磁場的旋轉速度與電流的變化是同步的。

旋轉磁場的轉速為: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:每分鐘轉數。

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,控制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制。

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)將切割旋轉磁場的磁力線而產生感應電流,轉子導條中的電流又與旋轉磁場相互作用產生電磁力,電磁力產生的電磁轉矩驅動轉子沿旋轉磁場方向以n1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非同步電動機。

拓展資料:

三相非同步電機(triple-phase asynchronous motor)是感應電動機的一種,是靠同時接入380v三相交流電流(相位差120度)供電的一類電動機,由於三相非同步電動機的轉子與定子旋轉磁場以相同的方向、不同的轉速成旋轉,存在轉差率,所以叫三相非同步電動機。三相非同步電動機轉子的轉速低於旋轉磁場的轉速,轉子繞組因與磁場間存在著相對運動而產生電動勢和電流,並與磁場相互作用產生電磁轉矩,實現能量變換。

與單相非同步電動機相比,三相非同步電動機執行效能好,並可節省各種材料。按轉子結構的不同,三相非同步電動機可分為籠式和繞線式兩種。籠式轉子的非同步電動機結構簡單、執行可靠、重量輕、**便宜,得到了廣泛的應用,其主要缺點是調速困難。

繞線式三相非同步電動機的轉子和定子一樣也設定了三相繞組並通過滑環、電刷與外部變阻器連線。調節變阻器電阻可以改善電動機的起動效能和調節電動機的轉速。

6樓:讚的都帥

當電動機的三相定子繞組(各相差120度電角度),通入三相對稱交流電後,將產生一個旋轉磁場,該旋轉磁場切割轉子繞組,從而在轉子繞組中產生感應電流**子繞組是閉合通路),載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力,從而在電機轉軸上形成電磁轉矩,驅動電動機旋轉,並且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。

轉子轉速總是低於同步轉速(旋轉磁場轉速)的三相電動機為三相非同步電動機。它與直流電動機、同步電動機的區別之一是:它的轉子繞組不需要與其他電源相連線,而其定子電流也直接取自交流電網。

它的優點是構造簡單、工作可靠、**較低、維護容易,是現代工農業應用最多的一種電動機。轉子和定子是非同步電動機的基本組成部分。轉子主要由轉軸、轉子鐵芯、轉子繞組、風扇等組成。

定子主要由鐵芯、定子繞組和基座等組成。定子的三相繞組是對稱的。

7樓:帝都小女子

答:三相非同步電動機定子繞組接入三相交流電源,便有三相對稱電流流入繞組,在電動機的氣隙種產生旋轉磁場,旋轉磁場切割轉子繞組,在轉子繞組中產生感應電勢,當轉子繞組形成閉合迴路時,在轉子繞組中感應電流流過。這樣轉子電流與旋轉磁場相互作用產生電磁力,形成轉矩,轉子便沿著轉矩的方向旋轉。

8樓:匿名使用者

原理:定子繞組通三相交流電後,產生同步旋轉磁場,切割轉子繞組並在轉子繞組內感應出轉子電流,該電流與磁場相互作用,產生電磁轉矩,帶動轉子旋轉。只有轉子轉速與磁場轉速不一致時,才能產生轉矩,轉子才能轉動。

9樓:

3相交流電的相位差120度,繞組中產生的磁場相位也差120度,隨著時間的移動,那個磁場由於交流電的相位的關係,產生旋轉,旋轉磁場就可以帶動轉子轉動了。

10樓:大大太陽粑粑

三相非同步電動機工作原理.mp4(1)

11樓:

三相電流通過定子繞組所產生的合成磁場使線圈轉動

簡述三相非同步電動機的工作原理。

12樓:中國農業出版社

電動機是一種把電能轉變為機械能的機械。它的基本原理是利用帶電導體和磁場間的相互作用而把電能變為機械能。

三相非同步電動機主要是由定子和轉子兩部分構成,轉子有籠型及繞線轉子兩種。定子是用來產生磁場的,一般由定子鐵芯、定子繞組和外殼等主要部件組成。定子鐵芯一般由同形鐵芯衝片、齒壓板和壓圈等零件壓裝,定子與轉子之間有一個小氣隙。

中小型三相非同步電動機的氣隙一般為0.2~2mm。感應電動機結構如圖4-1所示。

圖4-1感應電動機結構圖

1.接線盒2.緊韌體3.軸承外蓋4.軸承5.擋風板6.端蓋7.機座8.定子鐵芯9.轉子10.軸承內蓋11.軸用擋圈12.軸承外蓋

13樓:弭愷浦採楓

一、旋轉磁場(一)定子旋轉磁場產生的原理

旋轉磁場:指磁場的軸線位置隨時間而旋轉的磁場。

在三相非同步電動機的定子鐵心中放置三組結構完全相同的繞組u1u2、v1v2、w1w2,各相繞組在空間互差120°電角度,向這三相繞組中通入對稱的三相交流電,則在定子與轉子的空氣隙中產生一個旋轉磁場。

以兩極電機即2p=2為例說明,對稱的三相繞組u1u2、v1v2、w1w2假定為集中繞組,三相繞組接成星形,並通以三相對稱電流ia、ib、ic。如動畫演示所示。假定電流的瞬時值為正時是從各繞組的首端流入,末端流出。

電流流入端用「×」表示,電流流出端用「﹒」表示。

wt=0時,ia=0;

ib為負值,即ib由末端v2流入,首端v1流出;

ic為正值,即ic由首端w1流入,末端w2流出。

電流流入端用「×」表示,電流流出端用「﹒」

表示。利用右手螺旋定則可確定在wt=0瞬間由三相電流所產生的合成磁場方向,如動畫演示所示。

可見合成磁場是一對磁極,磁場方向與縱軸線方向一致,上方是北極,下方是南極。wt=

π/2時,ia為正最大值,即ia由首端u1流入,末端u2流出;

ib為負值,即ib由末端v2流入,首端v1流出;

ic為負值,即ic由w2流入,w1流出。

可見合成磁場方向以較wt=0時按時針方向轉過90o。

同理可畫出wt=

π,wt=3π/2,wt=

2π時的合成磁場,可看出磁場的方向逐步按順時針方向旋轉,共轉過360o,即旋轉一週。

綜上所述,在三相交流電動機定子上佈置有結構完全相同在空間位置各相差120o電角度的三相繞組,分別通入三相交流電,則在定子與轉子的空氣隙間所產生的合成磁場是沿定子內圓旋轉的,故稱旋轉磁場。

(二)旋轉磁場的旋轉方向

u相、v相、w相繞組的電流分別為ia、ib、ic。

三相交流電的相序a——b

——c。

旋轉磁場的旋轉方向為u相——

v相——

w相(順時針旋轉)

若u相、v相、w相繞組的電流分別為ia、ic、ib(即任意調換電動機兩相繞組所接交流電源的相序)

旋轉磁場的旋轉方向為逆時針旋轉。

綜上所述,旋轉磁場的旋轉方向決定於通入定子繞組中的三相交流電源的相序。只要任意調換電動機兩相繞組所接交流電源的相序,旋轉磁場即反轉。

(三)旋轉磁場的旋轉速度

兩極三相非同步電動機(即2p=2)定子繞組產生的旋轉磁場,當三相交流電變化一週後,其所產生的旋轉磁場也正好旋轉一週。

故在兩極電動機中旋轉磁場的轉速等於三相交流電的變化速度,即n1=60f1=3000轉\分。

四極三相非同步電動機(即2p=4)定子繞組產生的旋轉磁場,當三相交流電變化一週後,其所產生的旋轉磁場只旋轉了半圈。

故在四極電動機中旋轉磁場的轉速等於三相交流電的變化速度的一半,即n1=

60f1/2

=1500轉/分。

綜上所述,當三相非同步電動機定子繞組為p

對磁極時,旋轉磁場的轉速為n1=

60f1/p

式中n1:旋轉磁場轉速(又稱同步轉速),轉/分

f1:三相交流電源的頻率,赫;

p:磁極對數。

二、三相非同步電動機的轉動原理問題:為什麼稱「非同步」電動機?

正常情況下,轉子轉速n總是略低於旋轉磁場轉速即同步轉速n1,若n=

n1,則旋轉磁場和轉子導體間將不存在相對運動,因而轉子導體電動勢為零

。n和n1總存在差異,非同步電動機的名稱由此而來。非同步電動機的轉子繞組並不直接與電源相接,而是依靠電磁感應的原理產生感應電動勢和電流,故又可稱為感應電動機。

三、非同步電動機的轉差率

分析n和n1間的關係:

1、當n=0,轉子切割旋轉磁場的相對轉速n1-n=

n1為最大,故轉子中的感應電動勢和電流最大。

2、當轉子轉速n增加時,則n1-n開始下降,故轉子中的感應電動勢和電流下降。

3、當n=

n1,則n1-n=0,轉子導體不切割定子旋轉磁場,故轉子中

沒有感應電動勢。

轉差率:同步轉速n1與轉子轉速

n之差對同步轉速之比值,用s表示。

s是恆量非同步電動機效能的一個重要引數,分析幾個特定工作狀態下的s值。

1、電動機靜止或在啟動的瞬間,n=0,s=1。

2、電動機空載時,需克服的阻力很小,故轉速很高,s很小。

3、電動機額定負載時的轉差率s約為0.01~0.07。

4、電機處於電動機狀態執行時0﹤s﹤1。三項非同步電動機的工作原理簡單說應該是:當向三項定子繞組中通過入對稱

三相非同步電動機,三相非同步電動機工作原理?

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