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三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

閱讀：792發(fā)布時(shí)間：2022-7-14

三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理

三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理
三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理是基于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（定子繞組內(nèi)三相電流所產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)）和轉(zhuǎn)子電流（轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)的電流）的相互作用。如圖 1 - 8 ( a ）所示，當(dāng)定子的對(duì) 稱(chēng)三相繞組接到三相電源上時(shí)，繞組內(nèi)將通過(guò)對(duì)稱(chēng)三相電流，并在空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ，該磁場(chǎng)沿定子內(nèi)圓周方向旋轉(zhuǎn)。圖1 -8 ( b ）所示為具有一對(duì)磁極的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ，我們可以假想磁極位于定子鐵芯內(nèi)畫(huà)有陰影線(xiàn)的部分。
三相異步電動(dòng)機(jī)細(xì)節(jié)圖
當(dāng)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)體切割磁通將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)句，假設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn) ，則相當(dāng)于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體向逆時(shí)針?lè)较蛐?轉(zhuǎn)切割磁感線(xiàn) ，根據(jù)右手定則（圖 1 -9 ），在 N極下的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向系由圖面指向讀者，而在 S 極下的轉(zhuǎn) 子導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向則由讀者指向圖面（表示由圖面指向讀者的電流方向，用＠表示由讀者指向圖面的電流方向）。

由于電動(dòng)勢(shì) 町的存在，轉(zhuǎn)子繞組中將產(chǎn)生轉(zhuǎn) 子電流 i2 o 根據(jù)安培電磁力定律，轉(zhuǎn)子電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用將產(chǎn)生電磁力 F （其方向由圖 1 - 1 左手定則決定，這里假設(shè) e2 和 i2 同向），該力在轉(zhuǎn)子的軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，且轉(zhuǎn)矩的作用方向與旋轉(zhuǎn)磁揚(yáng)的旋轉(zhuǎn)方向相同，轉(zhuǎn) 子受此轉(zhuǎn)矩作用，便按旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)起來(lái) 。但是，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度 n （即電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速）恒比旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度 no （稱(chēng)為同步轉(zhuǎn)速）要小，因?yàn)槿绻麅煞N轉(zhuǎn)速相等，轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng) ，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不切割磁感線(xiàn)，便不能產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) q 和電流 i2 ，也就沒(méi)有電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子將不會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。因此，轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的轉(zhuǎn)速差是保證轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的主要因素。
由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不等于同步轉(zhuǎn)速，所以把這種電動(dòng)機(jī)稱(chēng)為異步電動(dòng)機(jī)，而把轉(zhuǎn)速差( n0 - n）與同步轉(zhuǎn)速町的比值稱(chēng)為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，用 S 表示，即nn - nu no( 1 - 2 )轉(zhuǎn)差率 S 是分析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況的主要參數(shù)。
當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，如果在軸上加有機(jī)械負(fù)載，則電動(dòng)機(jī)輸出機(jī)械能。從物理本質(zhì)上來(lái)分析，異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行和變壓器相似，即電能從電源輸入定子繞組（原繞組），通過(guò) 電磁感應(yīng)的形式，以旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作媒介，傳送到轉(zhuǎn)子繞組（副繞組），而轉(zhuǎn)子中的電能通過(guò)電磁力的作用變換成機(jī)械能輸出。由于在這種電動(dòng)機(jī)中，轉(zhuǎn)子電流的產(chǎn)生和電能的傳遞是基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的，所以異步電動(dòng)機(jī)又稱(chēng)為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。通常，異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載時(shí) n 接近于 no ，轉(zhuǎn)差率 S 很小，一般為（ 0.015 ～0. 060 ）。