MS7124清華紫光三相異步電機-中研紫光電機

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(zhuǎn)磁場,。通電啟動后,，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子存在相對轉(zhuǎn)速,，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)及工作原理分類
根據(jù)電動機按結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)式單相異步電動機、電容起動運轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類
根據(jù)電動機按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)子感應電動機(舊標準稱為繞線型異步電動機)。
6．按運轉(zhuǎn)速度分類
根據(jù)電動機按運轉(zhuǎn)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(guān)磁阻調(diào)速電動機,。
異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速,。
同步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負載大小無關(guān)而始終保持為同步轉(zhuǎn)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(zhuǎn)磁動勢)并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,，該磁場以同步轉(zhuǎn)速n0沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時針方向旋轉(zhuǎn)。
(2)該旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子導體有相對切割運動,根據(jù)電磁感應原理,轉(zhuǎn)子導體(轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)子軸形成電磁轉(zhuǎn)矩,，驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn),，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(zhuǎn)動方向與旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子線圈中的感應電流是由于轉(zhuǎn)子導體與磁場有相對運動而產(chǎn)生的,。三相異步電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不會與旋轉(zhuǎn)磁場同步,，更不會超過旋轉(zhuǎn)磁場的速度。如果三相異步電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速成大小相等,，那么,，磁場與轉(zhuǎn)子之間就沒有相對運動，導體不能切割磁力線,，因此轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子導體在磁場中也就不會受到電磁力的作用而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。因而三相異步電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度不可能與旋轉(zhuǎn)磁場相同,，總是小于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速,。但在特殊運行方式下(如發(fā)電制動)，三相異步電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可以大于同步轉(zhuǎn)速,。
三相異步電機轉(zhuǎn)矩
對稱3相繞組通入對稱3相電 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,，磁場線切割轉(zhuǎn)子繞組，根據(jù)電磁感應原理,，轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生e和i,，轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受到電磁力的作用，即產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來,，轉(zhuǎn)子輸出機械能量，帶動機械負載旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)速相反的旋轉(zhuǎn)磁動勢和,，從而在氣隙中建立正傳和反轉(zhuǎn)磁場和,。這兩個旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導體，并分別在轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩。正向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn),；反向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn),。這兩個轉(zhuǎn)矩疊加起來就是推動電動機轉(zhuǎn)動的合成轉(zhuǎn)矩。
三相異步電機轉(zhuǎn)速
在電機定子中通入3相交流電,，使其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,，轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速n0，n0=60f/p,。
電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速小于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速,，它和感應電機基本上是相同的。s=(ns-n)/ns,。s為轉(zhuǎn)差率,，
ns為磁場轉(zhuǎn)速，n為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,。
三相異步電機種類
按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同,，三相異步電機可分為籠式和繞線式兩種。
籠式轉(zhuǎn)子的異步電動機結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)差率s均可達到改變轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速或不改變同步轉(zhuǎn)兩種。
在生產(chǎn)機械中廣泛使用不改變同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法有繞線式電動機的轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速,、斬波調(diào)速,、串級調(diào)速以及應用電磁轉(zhuǎn)差離合器、液力偶合器,、油膜離合器等調(diào)速,。改變同步轉(zhuǎn)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(zhuǎn)差率不變,，因此無轉(zhuǎn)差損耗,，如多速電動機、變頻調(diào)速以及能將轉(zhuǎn)差損耗回收的調(diào)速方法(如串級調(diào)速等),。有轉(zhuǎn)差損耗的調(diào)速方法屬低效調(diào)速,，如轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法，能量就損耗在轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shù)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(zhuǎn)子回路中串進可調(diào)節(jié)的附加電勢來改變電動機的轉(zhuǎn)差,，達到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)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(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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。