MS7124清華紫光三相異步電機-中研紫光電機

全國：/（同步）: 楊少銀
三相異步電機是感應電機，定子通入電流以后，部分磁通穿過短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生感應電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環(huán)部分和沒有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差，從而形成旋轉磁場。通電啟動后，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，即旋轉磁場與轉子存在相對轉速，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉矩，使轉子轉起來，實現(xiàn)能量變換。
電動機分類
1．按工作電源分類
根據(jù)電動機工作電源的不同，可分為直流電動機和交流電動機。其中交流電動機還分為單相電動機和三相電動機。
2．按結構及工作原理分類
根據(jù)電動機按結構及工作原理的不同，可分為直流電動機，異步電動機和同步電動機。
同步電動機還可分為永磁同步電動機、磁阻同步電動機和磁滯同步電動機。
異步電動機可分為感應電動機和交流換向器電動機。感應電動機又分為三相異步電動機、單相異步電動機和罩極異步電動機等。交流換向器電動機又分為單相串勵電動機、交直流兩用電動機和推斥電動機。
直流電動機按結構及工作原理可分為無刷直流電動機和有刷直流電動機。有刷直流電動機可分為永磁直流電動機和電磁直流電動機。電磁直流電動機又分為串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和復勵直流電動機。永磁直流電動機又分為稀土永磁直流電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳鈷永磁直流電動機。
3．按起動與運行方式分類
根據(jù)電動機按起動與運行方式不同，可分為電容起動式單相異步電動機、電容運轉式單相異步電動機、電容起動運轉式單相異步電動機和分相式單相異步電動機。
4．按用途分類
可分為驅(qū)動用電動機和控制用電動機。
驅(qū)動用電動機又分為電動工具(包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴孔等工具)用電動機、家電(包括洗衣機、電風扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機、錄像機、影碟機、吸塵器、照相機、電吹風、電動剃須刀等)用電動機及其它通用小型機械設備(包括各種小型機床、小型機械、醫(yī)療器械、電子儀器等)用電動機。
控制用電動機又分為步進電動機和伺服電動機等。
5．按轉子的結構分類
根據(jù)電動機按轉子的結構不同，可分為籠型感應電動機(舊標準稱為鼠籠型異步電動機)和繞線轉子感應電動機(舊標準稱為繞線型異步電動機)。
6．按運轉速度分類
根據(jù)電動機按運轉速度不同，可分為高速電動機、低速電動機、恒速電動機、調(diào)速電動機。
低速電動機又分為齒輪減速電動機、電磁減速電動機、力矩電動機和爪極同步電動機等。
調(diào)速電動機除可分為有級恒速電動機、無級恒速電動機、有級變速電動機和無級變速電動機外，還可分為電磁調(diào)速電動機、直流調(diào)速電動機、PWM變頻調(diào)速電動機和開關磁阻調(diào)速電動機。
異步電動機的轉子轉速總是略低于旋轉磁場的同步轉速。
同步電動機的轉子轉速與負載大小無關而始終保持為同步轉速。
基本工作過程：
(1)當三相異步電機接入三相交流電源(各相差120度電角度)時，三相定子繞組流過三相對稱電產(chǎn)生的三相磁動勢(定子旋轉磁動勢)并產(chǎn)生旋轉磁場，該磁場以同步轉速n0沿定子和轉子內(nèi)圓空間作順時針方向旋轉。
(2)該旋轉磁場與轉子導體有相對切割運動,根據(jù)電磁感應原理,轉子導體(轉子繞組是閉合通路)產(chǎn)生感應電動勢并產(chǎn)生感應電流(感應電動勢的方向用右手定則判定)。
(3)根據(jù)電磁力定律，在感應電動勢的作用下，轉子導體中將產(chǎn)生與感應電動勢方向基本*的感生電流。載流的轉子導體在定子產(chǎn)生的磁場磁場中受到電磁力作用(力的方向用左手定則判定)，電磁力對電機轉子軸形成電磁轉矩，驅(qū)動電機轉子沿著旋轉磁場方向旋轉，當電動機軸上帶機械負載時，便向外輸出機械能。由于沒有短路環(huán)部分的磁通比有短路環(huán)部分的磁通，電機轉動方向與旋轉磁場方向相同。
MS7124清華紫光三相異步電機-中研紫光電機 
為什么是異步電機
因為三相異步電機轉子線圈中的感應電流是由于轉子導體與磁場有相對運動而產(chǎn)生的。三相異步電機的轉子轉速不會與旋轉磁場同步，更不會超過旋轉磁場的速度。如果三相異步電機轉子的轉速與旋轉磁場的轉速成大小相等，那么，磁場與轉子之間就沒有相對運動，導體不能切割磁力線，因此轉子線圈中也就不會產(chǎn)生感應電勢和電流，三相異步電機轉子導體在磁場中也就不會受到電磁力的作用而使轉子轉動。因而三相異步電機的轉子旋轉速度不可能與旋轉磁場相同，總是小于旋轉磁場的同步轉速。但在特殊運行方式下(如發(fā)電制動)，三相異步電機轉子轉速可以大于同步轉速。
三相異步電機轉矩
對稱3相繞組通入對稱3相電 產(chǎn)生旋轉磁場，磁場線切割轉子繞組，根據(jù)電磁感應原理，轉子繞組中產(chǎn)生e和i，轉子繞組在磁場中受到電磁力的作用，即產(chǎn)生電磁轉矩，使轉子旋轉起來，轉子輸出機械能量，帶動機械負載旋轉起來。
在交流電機中，當定子繞組通過交流電流時，建立了電樞磁動勢，它對電機能量轉換和運行性能都有很大影響。所以三相交流繞組通入三相交產(chǎn)生脈振磁動勢，該磁動勢可分解為兩個幅值相等、轉速相反的旋轉磁動勢和，從而在氣隙中建立正傳和反轉磁場和。這兩個旋轉磁場切割轉子導體，并分別在轉子導體中產(chǎn)生感應電動勢和感應電流 。
該電流與磁場相互作用產(chǎn)生正、反電磁轉矩。正向電磁轉矩企圖使轉子正轉；反向電磁轉矩企圖使轉子反轉。這兩個轉矩疊加起來就是推動電動機轉動的合成轉矩。
三相異步電機轉速
在電機定子中通入3相交流電，使其產(chǎn)生旋轉磁場，轉速為n0。不同的磁極對數(shù)p，在相同頻率f=50Hz的交流電作用下，會產(chǎn)生不同的同步轉速n0，n0=60f/p。
電機轉子的轉速小于旋轉磁場的轉速，它和感應電機基本上是相同的。s=(ns-n)/ns。s為轉差率，
ns為磁場轉速，n為轉子轉速。
三相異步電機種類
按轉子結構的不同，三相異步電機可分為籠式和繞線式兩種。
籠式轉子的異步電動機結構簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應用，其主要缺點是調(diào)速困難。
繞線式三相異步電機的轉子和定子一樣也設置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調(diào)節(jié)電動機的轉速。
三相異步電機特點:
優(yōu)點：與單相異步電動機相比，三相異步電機結構簡單，制造方便，運行性能好，并可節(jié)省各種材料，價格便宜。
三相異步電機的使用
三相異步電機功率大，主要制成大型電機。它一般用于有三相電源(Triple-phase power)的大型工業(yè)設備中。首先說明一點的是，三相異步電機只用于電動機，極少用作發(fā)電機，都是同步電機用來發(fā)電。
對于1kW以下的小功率三相異步電機，不僅可以作三相運行，而且也可以作單相運行。
三相異步電機的幾種調(diào)速方式比較
三相異步電動機轉速公式為：n=60f/p(1-s)
從上式可見，改變供電頻率f、電動機的極對數(shù)p及轉差率s均可達到改變轉速的目的。從調(diào)速的本質(zhì)來看，不同的調(diào)速方式無非是改變交流電動機的同步轉速或不改變同步轉兩種。
在生產(chǎn)機械中廣泛使用不改變同步轉速的調(diào)速方法有繞線式電動機的轉子串電阻調(diào)速、斬波調(diào)速、串級調(diào)速以及應用電磁轉差離合器、液力偶合器、油膜離合器等調(diào)速。改變同步轉速的有改變定子極對數(shù)的多速電動機，改變定子電壓、頻率的變頻調(diào)速有能無換向電動機調(diào)速等。
從調(diào)速時的能耗觀點來看，有高效調(diào)速方法與低效調(diào)速方法兩種：高效調(diào)速指時轉差率不變，因此無轉差損耗，如多速電動機、變頻調(diào)速以及能將轉差損耗回收的調(diào)速方法(如串級調(diào)速等)。有轉差損耗的調(diào)速方法屬低效調(diào)速，如轉子串電阻調(diào)速方法，能量就損耗在轉子回路中；電磁離合器的調(diào)速方法，能量損耗在離合器線圈中；液力偶合器調(diào)速，能量損耗在液力偶合器的油中。一般來說轉差損耗隨調(diào)速范圍擴大而增加，假如調(diào)速范圍不大，能量損耗是很小的。
一、變極對數(shù)調(diào)速方法
這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動機定子極對數(shù)達到調(diào)速目的，特點如下：
具有較硬的機械特性，穩(wěn)定性良好；
無轉差損耗，效率高；
接線簡單、控制方便、價格低；
有級調(diào)速，級差較大，不能獲得平滑調(diào)速；
可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉差離合器配合使用，獲得較高效率的平滑調(diào)速特性。
本方法適用于不需要無級調(diào)速的生產(chǎn)機械，如金屬切削機床、升降機、起重設備、風機、水泵等。
二、變頻調(diào)速方法
變頻調(diào)速是改變電動機定子電源的頻率，從而改變其同步轉速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流－直流－交流變頻器和交流－交流變頻器兩大類，目前國內(nèi)大都使用交－直－交變頻器。其特點：
效率高，調(diào)速過程中沒有附加損耗；
應用范圍廣，可用于籠型異步電動機；
調(diào)速范圍大，特性硬，精度高；
技術復雜，造價高，維護檢驗困難。
本方法適用于要求精度高、調(diào)速性能較好場合。
三、串級調(diào)速方法
串級調(diào)速是指繞線式電動機轉子回路中串進可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動機的轉差，達到調(diào)速的目的。大部分轉差功率被串進的附加電勢所吸收，再利用產(chǎn)生附加的裝置，把吸收的轉差功率返回電網(wǎng)或轉換能量加以利用。根據(jù)轉差功率吸收利用方式，串級調(diào)速可分為電機串級調(diào)速、機械串級調(diào)速及晶閘管串級調(diào)速形式，多采用晶閘管串級調(diào)速，其特點為：
可將調(diào)速過程中的轉差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機械上，效率較高；
裝置容量與調(diào)速范圍成正比，投資省，適用于調(diào)速范圍在額定轉速70%－90%的生產(chǎn)機械上；
調(diào)速裝置故障時可以切換至全速運行，避免停產(chǎn)；
晶閘管串級調(diào)速功率因數(shù)偏低，諧波影響較大。
本方法適合于風機、水泵及軋鋼機、礦井提升機、擠壓機上使用。