教育房产时事环球科技商业
投稿投诉
商业财经
热点动态
科技数码
软件应用
国际环球
晨报科学
新闻时事
信息智能
汽车房产
办公手机
教育体育
生活生物

电动机的工作原理(异步电动机的工作原理与结构)

  电动机的工作原理(异步电动机的工作原理与结构)
  异步电机是一种交流电机,主要作为电动机用。异步电机运行时,在气隙中的旋转磁场与转子绕组之间存在相对运动,依靠电磁感应作用使转子绕组中感应电流,产生电磁转矩,从而实现机电能量的转换。由于转子的转速与旋转磁场的转速不相等,所以称它为异步电机。又因它的转子电流是靠电磁感应作用产生的,因此,异步电机也称为感应电机。
  从电磁关系上来看,异步电机和变压器很相似。异步电机的定子绕组相当于变压器的一次绕组,转子绕组相当于变压器的二次绕组。所以在学习了变压器的基础上来学习异步电机是比较容易的。
  一、异步电动机的主要用途与分类
  异步电动机是工农业中用得最多的一种电动机,其容量从几十瓦到几千千瓦,在国民经济的各行各业应用极为广泛。
  例如,在工业方面:中小型的轧钢设备、各种金属切割机床、轻工机械、矿山上的卷扬机和通风机等,都用异步电机来拖动。
  在农业方面:水泵、脱粒机、粉碎机和其他农副产品加工机械,也都用异步电动机拖动。
  此外,在人民日常生活中,异步电动机也用得很多,例如,电扇、冷冻机、多种医疗机械等等。总之,异步电动机应用范围广、需要量大,随着电气化自动化的发展,它在工农业生产和人民生活中占着很重要的地位。
  异步电动机也可以作为发电机使用,但一般只在特殊情况下才应用。
  异步电动机之所以用得这么普遍,主要是由于它的结构简单、制造容易、价格低廉、坚固耐用,并且还有较高的效率和适用的工作特性。
  但是,异步电机也有其缺点,异步电机必须从电网吸收落后的无功功率,因此它的功率因数总是小于1。由于在电网的负载中,异步电机最多,它们所需要落后的无功功率对电网来说,是一个沉重的负担,既增加了输电过程的损耗,也妨碍了有功功率的输出。当负载需要的电动机单机容量较大,而电网功率因数又比较低时。最好还是采用同步电动机来拖动。
  异步电动机按定子绕组的相数分:有单相异步电动机和三相异步电动机。在没有三相电源或者所需的功率很小时,应采用单相电动机,单相电动机的功率一般不超过3~4千瓦,在日常生活中,用得较多。在工农业生产中,绝大多数用的是三相异步电动机。
  三相异步电动机有两种基本类型。一种是鼠笼式异步电动机,这种电动机的转子绕组形状像一个笼子。
  在鼠笼式异步电动机中,又分为单鼠笼、双鼠笼和深槽式几种;另一种就是绕线式异步电动机,它的转子绕组和定子绕组基本上一样,也是三相绕组,可以联成星形或三角形。
  二、异步电动机的基本工作原理及运行状态
  把异步电机的定子接到三相电源时,定子中会有三相电流流过,定子电流产生一系列的气隙旋转磁密。其中起主要作用的是以同步速、顺着绕组相序旋转的基波气隙旋转磁密。同步速的大小决定子电网的频率和绕组极对数,即
  图5-1(a)是一台二极异步电机的示意图,n1箭头表示气隙磁密的旋转方向,最里边的那个大圆圈代表转子,其中两个小圆圈代表转子绕组的导体,先考虑转子还没有转起来的情况。气隙旋转磁密形象地用N,S极表示,在图中所示的瞬间,N极在上面,S极在下面。
  于是,转子导体切割气隙旋转磁密而感应电势,它的方向如图5-1中的[图片]和⊙所示。因为转子绕组是短路的,在转子绕组中会有电流,图5-1所示瞬间,导体中电流的方向假设与感应电势同相。
  根据气隙旋转磁密的极性和电流方向,利用左手定则可以看出,会产生一个与气隙旋转磁密同方向的电磁转矩作用在转子上。如果这个电磁转矩能克服加在转子上的负载转矩,转子就能旋转起来,并加速旋转。只要转子的转速低于同步转速,转子导体中的感应电势和电流方向不变,电磁转矩的方向也不变,是驱动性质的转矩。
  (a)电动机;(b)发电机;(c)电磁制动
  图5-1 异步电机的三种运行状态
  如果转子的转速加速到等于同步转速n1时,转子绕组和气隙旋转磁密之间就没有相对运动,当然转子绕组也就不再感应电势了,电流和电磁转矩统统都等于零。这就是说,这种情况不可能维持下去。
  但是,只要n<n1,转子绕组和气隙旋转磁密之间就有相对运动,转子绕组里就会有电流,也就有电磁转矩作用在转子上。当电磁转矩等于负载转矩时,转子就以恒速运行。这种情况下,定子方面从电源吸收有功功率。这就是异步电动机简单的运行原理。可见,异步电动机转子的转速n不可能达到同步转速n1,一般总是略小于n1,异步二字就是由此而来的。
  通常把同步转速、和电动机转子转速二者之差与同步转速的比值叫做转差率(也叫转差或滑差),用s表示。转差率的定义为:
  s是一个没有单位的量,它的大小能反映电动机转子的转速。例如,n=0时,s=1;n=n1时,s=0;n>n1时,s为负;电动机转子的转向与气隙旋转磁密相反时,s>1。
  如果用另一台原动机拖动电动机,使它的转速高于同步转速n1运行,即n>n1,这时导体中电势、电流的方向以及产生的电磁转矩的方向也反了,如图5-1(b)所示。这种情况下,电磁转矩对原动机来说,是一个制动转矩。要保持电机转子继续转动,原动机必须给电机输入机械功率。
  于是,异步电机的定子方面由从电网吸收电功率,改变为向电网发出电功率,即处于发电机运行状态。
  如果用其他机械拖动电机转子向着气隙旋转磁密相反的方向转动,即,s>1,如图5-1(c)。这时转子中电势、电流的方向仍然与电动机工作状态时一样,作用在转子上的电磁转矩方向仍然与气隙旋转磁密的方向一致,但是。与转子的实际转向却相反了。可见,这时的电磁转矩与拖动机械加在电机转子上的转矩的方向相反,互相平衡,而电磁转矩为制动转矩。我们把这种情况叫做电机处于电磁制动运行状态。
  电机除了吸收拖动机械的机械功率外,还从电网吸收了电功率。这两部分功率在电机内部都以损耗的方式最终转化为热能散发出来。
  三、异步电动机的结构
  异步电动机的主要结构是由定子和转子两部分组成,定、转子中间是空气隙。此外,还有端盖、轴承、机座等部件,图5-2是三相鼠笼式异步电动机的结构图。
  图5-2 三相鼠笼式异步电动机的结构图
  1.定子
  定子是异步电动机固定不动的部分。由机座、定子铁芯和定子绕组组成。
  机座是电动机的外壳,起着支撑电机的作用,通常用铸铁铸成。大机座也有用钢板拼焊起来的。
  定子铁芯是电动机磁路的一部分,装在机座内部。它是一个中空圆柱体,外壁与机座配合,内壁开槽,槽内放定子绕组。为了减少铁芯中的损耗,定子铁芯用0.5mm厚的硅钢片叠成。
  三相异步电机的定子绕组并不是都按星形接法联接,只有在大容量高电压时,才按星形接法联接。一般中、小容量低电压的异步电机,通常把三相绕组的六根线头引出来,在外面根据需要把它接成三角形或星形接法。这样,既可以使电机适用于两种不同等级的电源电压,例如星形接法用于380V电源;三角接法就可以用于220V电源上,又能满足起动的要求,即设计成在三角接法时,用于380V电源,起动时,改成星形接法,达到降压起动的目的。
  定子绕组用绝缘的铜导线绕成,嵌在定子槽内,绕组与槽壁间用绝缘材料隔开。
  2.气隙
  异步电机的气隙比同容量直流电机的气隙要小得多,在中、小型异步电机中,一般为0.2~1.0mm。这是因为异步电机的励磁电流是由电网供给的,气隙大时,励磁电流也就大,从而降低了电机的功率因数。为了提高功率因数,应尽量把气隙做得小些。但是气隙过小时,将使装配困难,运行不可靠,高次谐波磁场增强,从而使附加损耗增加。
  3.转子
  电动机的转子是由转子铁芯、转子绕组和转轴组成的。转子铁芯也是磁路的一部分,一般由硅钢片叠成,铁芯固定在转轴上。
  转子绕组如果是绕线式的,它可以联成星形或三角形。一般小容量的接成三角形;中、大容量的都接成星形。绕组的三根引出线接到三个集电环(集电环固定在转轴上),用一套电刷引出来,如图5-3所示。
  这就可以把外接电阻连联到转子绕组回路里去。串电阻的目的是为了改善电动机的特性或者是为了调节转速。
  鼠笼式转子绕组的结构与定子绕组大不相同,在转子铁芯上也有槽,各槽里都有一根导条。在铁芯的两端有两个瑞环,分别把所有导条伸出槽外的部分都联接起来,形成了短接的回路。如果拿掉转子铁芯,绕组的形状就像一个老鼠笼子,如图5-4(a)所示。导条的材料有用铜的,有用铝的。如果是用铜的,就是把事先做好的裸铜条插入转子铁芯槽中,再用铜环套在两端铜条的头上,并焊接在一起;如果是用铝做绕组时,是用熔化了的铝液直接浇铸在转子铁芯槽内,连同瑞环和风扇叶一次铸成,如图5-4(b)所示。
  图5-3 绕线式异步电机定、转子绕组接线图
  (a)铜条绕组;(b)铸铝转子
  图5-4鼠笼型转子绕组
  四、异步电动机的额定值
  异步电动机的额定值通常会在铭牌上标出,包含下列内容:
  (1)额定功率PN:指电动机在额定运行时转轴上输出的机械功率,单位是干瓦。
  (2)额定电压UN:指额定运行状态下加在定子绕组上的线电压,单位为伏。
  (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,定了绕组中的线电流,单位为安。
  (4)额定额率f:我国规定工业用电的频率为50赫兹。
  (5)额定转速nN:指电动机定子加额定频率的额定电压,且轴上输出额定功率时电动机的转速,单位为转/分。
  (6)额定功率因数cosφN:指电动机在额定负载时定子边的功率因数。
  (7)绝缘等级与温升。

endnote怎么用(endnote导入文献步骤)endnote怎么用(endnote导入文献步骤)EndNote可以将各个地方的参考文献(如百度学术知网)形成你自己的小型数据库,便捷的在Word文档中插入文献的引用(自动生成引用标准论文格式(毕业论文标准格式要求是什么样的?)标准论文格式(毕业论文标准格式要求是什么样的?)毕业论文是一种严谨的学术报告形式,目的在于考察学生整个学习阶段的成果,培养学生的基本科研写作能力,所以每一项工作都应该按照毕业论文标什么是脚注(论文当页脚注)本来想把注释这种类似学术写作边角料的问题简要梳理一下,结果拉拉杂杂还是写了这么多。尽管是作为个人笔记,但还是非常希望这篇简陋的梳理能够对读者朋友有一些帮助,希望能够帮助大家对各类注教大家微信公众号文章中音乐设置自动播放的方法教大家微信公众号文章中音乐设置自动播放的方法相信现在有很多小伙伴都想要知道微信公众号文章中音乐设置自动播放的一些相关信息吧,因为当我们了解到微信公众号文章中音乐设置自动播放的一些相ppt如何制作模板(幻灯片模板制作教程)很多读者给我反馈,说有些时候,学了一些很酷的PPT设计效果,但用在公司自带的模板中,却显得格格不入。比如像这样的确,一套幻灯片是否美观,不是由某一页的效果决定,而依赖于整体所传递的幻灯片背景怎么设置(幻灯片背景怎么换成自己的图片)在使用PPT过程中,我们有时需要修改PPT的母版背景图片,给观众呈现出不一样的视觉体验。今天我们就来学习一下,如何修改PPT的母版背景图片步骤一打开需要更改母版背景的PPT,呈现出抠图软件哪个好(免费抠图换背景软件)随着欢乐的春节结束,一年一度的求职高峰期又来了,本想为过年后精神爽利的自己重新换上证件照附在简历上,但来到图文店门前,我犹豫了倒不是因为我担心影印照片的时间太长或者不想花钱,纯粹是ppt如何换背景(PPT怎么做背景)有质感的背景图有时候可以更加凸显出PPT的档次内容主题,当然,前提是你运用得当!那么,如何设置有质感的背景?有质感的背景上哪找去呢?不用上百度不用上Google!PPT本身就能帮你ppt图片如何制作(PPT制作)在工作和学习中我们经常会使用PPT做幻灯片演示报告,其实PPT隐藏的小功能还有很多哦,甚至可以制作动态相册集,今天我们一起来学习下如何把照片制作成PPT幻灯片。第一步,新建幻灯片后ppt如何导出图片(ppt如何导出长图)hello各位晚上好,明天就是周五啦,大家有没点小兴奋呢这里是职场打工人RainbowPPT小技巧办公小技能分享。事情是这样子的。我们公司呀,为了保密信息,禁止链接外网。电脑的各项ppt如何旋转图片(ppt如何旋转页面)顶级品牌发布会上用的PPT都非常的高级。我们不讲产品,单纯说一下这些高端产品发布会用的PPT中立体翻转动画效果!首先看一下效果图你以为这些图都是做的图片处理?不,他们全是用PPT动
重庆为什么房价低(重庆房价新楼盘房价)了解重庆楼市更多真相,公众号重庆地产视野头条号,私信发送重庆,进重庆购房群最近我们在和一些朋友讨论重庆的房价,有朋友提出了这样一个困惑,为什么重庆的房价涨不上去?重庆身边事当然这是成都的房价是多少(成都双流房价2021新楼盘房价)如果把时间拉回到2020年,看看那时的成都楼市万人摇楼盘频出,5。8万人摇号的凯德4万人摇号的川发2万人摇号的阳光城等等,市场热度节节高。新房火热二手房同频共涨,量价齐升,好一片红北京首付多少(北京房子首付比例是多少)我们在进行二套房的购买的时候,是需要根据当地的相关法律规定和政策来进行购买的,然后再根据其相关二套房首付比例来进行支付,才是能确保有效购买的。那么下面张红斌律师为你整理了北京二套房重庆房价多少(重庆市区房价2021最新价格)二手房重庆二手房一直处在全国一线城市的末尾,2021年七月仅8996元平,半年来增幅仅为69元平,稳重有升,但是升幅小重庆新房重庆新房仅为11339元平,相比二月份12813元,半上海房价多少(上海房价2021最新价格走势)房子是用来住的不是用来炒的,所以一些此前因为其他属性而被炒作起来的房子,现在价格都出现了明显的下跌,其中最明显的就是那些拥有教育属性的房子。在进入到2021年之后,多个城市都出台了杭州房价多少一平方(杭州二手房2021年走势分析)2021年的最后一个月,杭州二手房成交量,并没有持续上涨!今年11月,杭州二手房月成交量告别七连跌,但随之而来的12月,二手房月成交量,却基本没有延续这一上涨趋势。本以为11月是杭广州房价多少钱一平方(成都天府新区不限购住宅楼盘)广州东景业壹方天地产权住宅不限购内部特价10800起77105三至四房20多所优质学府环绕欢迎咨询收录于话题广州不限购1个内容地铁学位3个内容景业壹方天地1个内容内部员工价2个内容藻井天棚(隔墙板多少钱一平方米)藻井天棚(隔墙板多少钱一平方米)穿过太和门,站在后檐廊下御路丹陛石顶端,就可以看见宽大的太和殿广场。走下太和门月台,站在太和殿广场看太和殿。老百姓把这里叫做金銮殿。唐代京城长安的皇集成墙板多少钱(集成扣板墙板多少钱一平方)业主在选购材料的时候应该都有了解过多彩集成墙板,多彩集成墙板也是集成墙板材料的一种,不过装修效果比普通的要好,那么多彩集成墙板的价格一般是多少呢?下面一起和郑州装修网小编来了解下吧pvc管多少钱一米(水电安装一平方大约要多少钱)随着管材行业的发展PVC管需求量不断增加,大家在购买PVC管材的时候经常会咨询PVC管价格,PVC管多少钱一米?由于地区和质量,品牌,性能等各方面的不同价格也不一样,今天洁尔康建材今日pvc板价格,pvc板多少钱一平方pvc板材生产,pvc超市挂板,图。有一些网友喜欢在厨房和卫生间用这种塑料装饰板,工具挂板,纯铺地面的话价格在12左右,pvc塑料板材批发价格等行情走势,pvc挂板。木质挂板,主营