美國AB羅克韋爾交流電機的工作原理
交流電動機由定子和轉(zhuǎn)子組成,交流電動機分為同步交流電動機和感應電動機兩種。兩種電機均為定子側(cè)繞組通入交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,但同步交流電動機的轉(zhuǎn)子繞組通常需要激磁機需要供給直流電(激磁電流);而感應電動機則轉(zhuǎn)子繞組則無需通入電流。
交流電動機
三相交流電動機的定子繞組基本上是三個相互隔開120度的線圈,作三角形或星形聯(lián)結(jié)。通入三相電流時,在每個線圈中產(chǎn)生磁場,這三個磁場合成得到一個旋轉(zhuǎn)磁場。電流完成一次全振動,旋轉(zhuǎn)磁場正好旋轉(zhuǎn)一周,因此,旋轉(zhuǎn)磁場的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)N=60f。式中f是電源頻率。
交流電動機按轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的速率可分為同步電動機和異步電動機(或稱非同步電動機)兩種。同步電動機不管負載大小,其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速恒與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相同,因此把這種轉(zhuǎn)速叫做同步轉(zhuǎn)速,如上所述,它只決定于電源的頻率。異步電動機的轉(zhuǎn)速則不是恒定的,它決定于負載的大小和電源電壓。三相異步電動機中又有無整流子電機和有整流子電機之分。實際應用的異步電動機絕大多數(shù)是無整流器的感應電動機(但并聯(lián)與串聯(lián)的三相異步整流子電動機具有可在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速、有高功率因數(shù)等優(yōu)點),它的轉(zhuǎn)速恒小于同步轉(zhuǎn)速 。
原理:
感應電動機又稱“異步電動機(asynchronousmotor)”,即轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場中,在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,獲得一個轉(zhuǎn)動力矩,因而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動 。
感應電動機的外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)子是可轉(zhuǎn)動的導體,通常多呈鼠籠狀。定子是電動機中不轉(zhuǎn)動的部分,主要任務是產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場并不是用機械方法來實現(xiàn)。而是以交流電通于數(shù)對電磁鐵中,使其磁極性質(zhì)循環(huán)改變,故相當于一個旋轉(zhuǎn)的磁場。這種電動機并不像直流電動機有電刷或集電環(huán),依據(jù)所用交流電的種類有單相電動機和三相電動機,單相電動機用在如洗衣機,電風扇等;三相電動機則作為工廠的動力設備。 通過定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(其轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速n1)與轉(zhuǎn)子繞組的相對運動,轉(zhuǎn)子繞組切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢,從而使轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應電流。轉(zhuǎn)子繞組中的感應電流與磁場作用,產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。由于當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速逐漸接近同步轉(zhuǎn)速時,感應電流逐漸減小,所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩也相應減小,當異步電動機工作在電動機狀態(tài)時,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于同步轉(zhuǎn)速。為了描述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與同步轉(zhuǎn)速n1之間的差別,引入轉(zhuǎn)差率(slip)。
同步電動機的構(gòu)造大致上與交流發(fā)電機相同,它與感應電動機的基木區(qū)別在干它的轉(zhuǎn)子是繞有線圈的凸出式磁極,由另一架激磁機供拾直流電交激磁電流)。
同步電動機是屬于交流電機,定子繞組與異步電動機相同。它的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的速度是一樣的,所以稱為同步電動機。正由于這樣,同步電動機的電流在相位上是超前于電壓的,即同步電動機是一個容性負載。為此,在很多時候,同步電動機是用以改進供電系統(tǒng)的功率因數(shù)的。
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