电动机运行用三相异步电动机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速。由于转子绕组与磁场的相对运动,产生电动势和电流,通过转子绕组与磁场的相互作用产生电磁转矩,实现能量转换。与单相异步电动机相比,三相异步电动机具有更好的性能,可以节省各种材料。
根据转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼型和绕组型。笼型转子异步电动机以其结构简单、运行可靠、重量轻、价格低廉等优点得到了广泛的应用。其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子也设有三相绕组,并通过滑环和电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以提高电动机的起动性能和转速。
三相异步电动机旋转的前提是有旋转磁场。三相异步电动机的定子绕组用来产生旋转磁场。我们知道,但是相电源的相间电压相差120度。
三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度,这样,当在定子绕组中通入三相电源时,定子绕组就会产生一个旋转磁场,其产生的过程如图1所示。图中分四个时刻来描述旋转磁场的产生过程。电流每变化一个周期,旋转磁场在空间旋转一周,即旋转磁场的旋转速度与电流的变化是同步的。旋转磁场的转速为:n=60f/P式中f为电源频率、P是磁场的磁极对数、n的单位是:每分钟转数。
根据此式我们知道,电动机的转速与磁极数和使用电源的频率有关,为此,控制交流电动机的转速有两种方法:
1、改变磁极法;
2、变频法。以往多用*种方法,现在则利用变频技术实现对交流电动机的无级变速控制。
旋转磁场的旋转方向与绕组中电流的相序有关。相序A、B、C顺时针排列,磁场顺时针方向旋转,若把三根电源线中的任意两根对调,例如将B相电流通入C相绕组中,C相电流通入B相绕组中,则相序变为:C、B、A,则磁场必然逆时针方向旋转。利用这一特性我们可很方便地改变三相电动机的旋转方向。
定子绕组产生旋转磁场后,转子导条(鼠笼条)将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流,转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力,电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向以n1的转速旋转起来。一般情况下,电动机的实际转速n1低于旋转磁场的转速n。因为假设n=n1,则转子导条与旋转磁场就没有相对运动,就不会切割磁力线,也就不会产生电磁转矩,所以转子的转速n1必然小于n。为此我们称三相电动机为异步电动机。
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