交流電動機基礎知識

1、1.2、通用交流電動機 三相鼠籠式交流電機是感應電機中最常見的一種，其構造及特性如下：1.3.1 感應電機的構造示意圖：1.3.2、交流感應電動機原理：1.3.2.1 定子、轉子構造 圖12 交流電機定子和轉子定子構造： 圖13 交流感應電機定子繞組圖14 定子硅鋼片截面 三相交流感應電動機由定子和轉子構成。轉子由鑄鋁等鐵磁材料整體鑄造而成，繞組首尾短路。定子由很多鐵磁性硅鋼片組成磁極，磁極旁邊的卡槽里安裝繞組轉子結構： 圖15 交流感應電機轉子結構 圖16 轉子剖面圖 圖17 轉子硅鋼片剖面1.3.2.2 交流電動機原理： 三相交流電動機的運行基于法拉第電磁感應定律和羅倫茨力的原理。假設有一

2、組長度為L的導體，頭尾短路，一個永磁體放在這些導體的上方，永磁體以速度V向右快速的移動，接下來會發(fā)生以下事件： 1 每根導體中都會因為切割了磁力線產生了感生電壓 E = BLV；2 感生電壓馬上產生一個電流，從導體出發(fā)，再回到導體；3 這些帶電的導體因為處在磁場中，所以，導體受到力的作用；4 在力的作用下，導體被磁場“拖著”運動。如果把這些導體組成一個圓圈，運動的永磁體換成一個旋轉的磁場，我們就建立了一個簡化的交流電動機的模型。1.3.2.3 旋轉磁場的建立 如果在定子三相繞組中通入三相交流電，則會在氣隙中產生一個同步旋轉的磁場。以下圖示顯示了同步旋轉磁場的建立過程： 起始階段 當給三相交流感

3、應電動機的定子接通三相交流電時，會在氣隙中產生一個同步旋轉的磁場，此時相對于不動的轉子，轉子繞組正在切割磁力線。由此產生了轉子電流，此電流又形成了轉子磁場。在磁場的相互作用下，轉子就旋轉起來了。由于轉子中的電流是感生出來的，所以這種電機也叫做感應電動機。 圖11 旋轉磁場示意圖磁場同步轉速： 轉差率： 由于異步電動機必須形成轉子和同步磁場的速度差才可以運行，所以形成了轉差。異步交流電動機的轉子速度與同步速度之差占同步速度的百分比被稱為轉差率。當電機理想空載時，電機轉子速度與同步速度相同，此時轉差為0。 三相交流感應電動機中，由于產生磁場和力矩都是由定子電壓完成的，互相很難解藕，又不能獨立控制，

4、所以，交流傳動比直流傳動更加復雜。但是交流電動機制造簡單，維護簡單，耐用而且成本低，得到了廣泛的應用。交流電動機小常識：電機銘牌對交流調速系統(tǒng)的控制非常重要，其中電機額定電壓、額定頻率尤其重要。電機的接線方式有Y和兩種方式，對部分小功率電機而言，Y接法額定電壓為380V，接法額定電壓為220V，兩種接法額定功率不變。電機額定轉速是指在電機輸入額定頻率和額定電壓情況下，額定負載時電機轉子的轉速。該速度單位為RPM。如果電機負載小于額定負載，則電機轉子的轉速要略高于額定轉速。1.3.2 感應電機一相等效電路： 勵磁電流用來產生磁通，勵磁電流一般為電機額定電流的30%左右，功率小的電機勵磁電流相對偏大一些。勵磁電流（磁通）與反電動勢E成正比，與頻率F成反比。轉子回路的電流是用來產生轉矩的，該電流的大小與負載大小有關，負載越大該電流越大。定子電流是勵磁電流與轉子回路電流的矢量和。1.3.3 電機的特性：f 為供電頻率，s 為滑差率 由此可以看到，若改變電動機的轉速，可以改變滑差、改變極對數、改變供電頻率等方法。其中，通過改變頻率來調節(jié)轉速的方法可以最平滑的調節(jié)轉速。變頻器由此而生。電機特性：電機額定頻率以下區(qū)域為電機的恒轉矩工作區(qū)，在電壓與頻率比值為常數的情況下，電機