第6章單相異步電動機(jī)_第1頁
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文檔簡介

1、 Yd1 Yd5 第第6章章 其他交流電動機(jī)其他交流電動機(jī)6.1 單相異步電動機(jī)單相異步電動機(jī)6.2 三相同步電動機(jī)三相同步電動機(jī) *6.3 單相(微型)同步電動機(jī)單相(微型)同步電動機(jī)*6.4 直線異步電動機(jī)直線異步電動機(jī)思考與練習(xí)題思考與練習(xí)題6. 1 單相異步電動機(jī)單相異步電動機(jī) 單相異步電動機(jī)采用單相電源供電, 功率比較小,從幾瓦到幾百瓦,它廣泛應(yīng)用于家用電器(如電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)、吸塵器等)、醫(yī)療器械和小型機(jī)械中。生活中的單相異步生活中的單相異步電動機(jī)圖片電動機(jī)圖片單相定子繞組通入單相交流電單相定子繞組通入單相交流電 產(chǎn)生脈動磁場產(chǎn)生脈動磁場SNSN脈動磁場可以分解為兩個大

2、小一樣、轉(zhuǎn)速相等、方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場F+、F-。順時針方向轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)磁場F+對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生順時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩;逆時針方向轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)磁場F-對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生逆時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩。在啟動時刻這兩個電磁轉(zhuǎn)矩大小相等、方向相反,電動機(jī)的轉(zhuǎn)子不會轉(zhuǎn)動,也就是說單相異步電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩為零單相異步電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩為零。 T T T T 1 0 0 2 2 s s 單單相相異異步步電電動動機(jī)機(jī)的的機(jī)機(jī)械械特特性性 1、s=1(n=0)時,合成電磁轉(zhuǎn)矩為零,無法直接啟動。)時,合成電磁轉(zhuǎn)矩為零,無法直接啟動。2、一旦單相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來,由于順時針旋轉(zhuǎn)磁場、一旦單相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來,由于順時針旋轉(zhuǎn)磁場F+和逆時和

3、逆時針旋轉(zhuǎn)磁場針旋轉(zhuǎn)磁場F-產(chǎn)生的合成電磁轉(zhuǎn)矩不再為零,在這個合成電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的合成電磁轉(zhuǎn)矩不再為零,在這個合成電磁轉(zhuǎn)矩的作用下,即使沒有其它外在因素,單相異步電動機(jī)仍將沿著原來的作用下,即使沒有其它外在因素,單相異步電動機(jī)仍將沿著原來的運動方向繼續(xù)運轉(zhuǎn)。的運動方向繼續(xù)運轉(zhuǎn)。(需要解決單相異步電動機(jī)的啟動問題需要解決單相異步電動機(jī)的啟動問題)3、單相異步電動機(jī)總有一個反向的制動轉(zhuǎn)矩存在,所以額定轉(zhuǎn)速、單相異步電動機(jī)總有一個反向的制動轉(zhuǎn)矩存在,所以額定轉(zhuǎn)速略低,其效率和負(fù)載能力都不及三相異步電動機(jī)。略低,其效率和負(fù)載能力都不及三相異步電動機(jī)。 只要在空間不同相的繞組中通入時間上不同相的電流,就只

4、要在空間不同相的繞組中通入時間上不同相的電流,就能產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場,分相啟動電動機(jī)就是根據(jù)這一原理設(shè)計能產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場,分相啟動電動機(jī)就是根據(jù)這一原理設(shè)計的。的。(1 1)結(jié)構(gòu)特點)結(jié)構(gòu)特點定子繞組由定子繞組由輔助繞組及工作繞組輔助繞組及工作繞組兩部分組成兩部分組成(啟動繞組匝數(shù)少,導(dǎo)線細(xì);工作繞組匝數(shù)多,導(dǎo)線粗。啟動繞組匝數(shù)少,導(dǎo)線細(xì);工作繞組匝數(shù)多,導(dǎo)線粗。由于結(jié)構(gòu)的不同,流經(jīng)這兩套繞組的電流存在著一定的由于結(jié)構(gòu)的不同,流經(jīng)這兩套繞組的電流存在著一定的相位差)相位差)啟動結(jié)束后,輔助繞組被自動切除啟動結(jié)束后,輔助繞組被自動切除 (2 2)優(yōu)缺點)優(yōu)缺點價格較低價格較低啟動電流較大,啟動轉(zhuǎn)矩不

5、大啟動電流較大,啟動轉(zhuǎn)矩不大 (3 3)應(yīng)用范圍)應(yīng)用范圍輕載或空載輕載或空載定子的兩個繞組:定子的兩個繞組:1)主繞組,)主繞組,2)啟動繞組。兩繞組在空間相差)啟動繞組。兩繞組在空間相差90。在啟動繞組回路中串接啟動電容在啟動繞組回路中串接啟動電容C,作電流分相用,并通過開關(guān),作電流分相用,并通過開關(guān)Q與工作繞組與工作繞組并聯(lián)在同一單相電源上。并聯(lián)在同一單相電源上。工作繞組呈感性,工作繞組呈感性,I1滯后于滯后于U。若適當(dāng)選擇電容。若適當(dāng)選擇電容C,使流過啟動繞組的電流,使流過啟動繞組的電流I2超前超前I1 90,就相當(dāng)于在相位上互差,就相當(dāng)于在相位上互差90的兩相電流流入在空間相差的兩相

6、電流流入在空間相差90的的兩相繞組中,就在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,并在該磁場作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩兩相繞組中,就在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,并在該磁場作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩, 使使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。電動機(jī)轉(zhuǎn)動。 )90sin()sin(12tIitIimm21mIiit1200;SNW1W2S1S2 X21mmIiIit707. 0707. 04512;SNW1W2S1S2 X X12mmIiIit09012;SNW1W2S1S2 X12mmIiIit707. 0707. 013512;SNW1W2S1S2 X X21mmIiIit120180;SNW1W2S1S2 X21mmIiIit707. 0707. 0225

7、12;SNW1W2S1S2 XX 21mmIiIit027012;SNW1W2S1S2 X21mmIiIit707. 0707. 031512;SNW1W2S1S2 X X21mmIiIit120360;SNW1W2S1S2 X21單相電容啟動式異步電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生單相電容啟動式異步電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生優(yōu)點:啟動轉(zhuǎn)矩大,啟動電流小,啟動性能好,適用于滿載啟動的場合。優(yōu)點:啟動轉(zhuǎn)矩大,啟動電流小,啟動性能好,適用于滿載啟動的場合。罩極電動機(jī)的定子一般采用凸極罩極電動機(jī)的定子一般采用凸極式,工作繞組集中繞制,套在定式,工作繞組集中繞制,套在定子磁極上。子磁極上。在極靴表面的在極靴表面的1/31

8、/31/41/4處開處開有一個小槽,有一個小槽,并用短路銅環(huán)并用短路銅環(huán)把這部分磁極把這部分磁極罩起來,短路罩起來,短路銅環(huán)起了啟動銅環(huán)起了啟動繞組的作用,繞組的作用,稱為啟動繞組。稱為啟動繞組。罩極電動機(jī)罩極電動機(jī)的轉(zhuǎn)子做成的轉(zhuǎn)子做成籠型籠型(a) 單相交流電流單相交流電流 (b)罩極電動機(jī)的磁場)罩極電動機(jī)的磁場優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單, ,制造方便;制造方便;缺點:轉(zhuǎn)向只能由未罩部分向被罩部分旋轉(zhuǎn),不能實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。缺點:轉(zhuǎn)向只能由未罩部分向被罩部分旋轉(zhuǎn),不能實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。常用于小型電風(fēng)扇上。常用于小型電風(fēng)扇上。 電容運轉(zhuǎn)式單相異步電動機(jī)在結(jié)構(gòu)和原理上與電容分電容運轉(zhuǎn)式單相異步電動機(jī)在結(jié)

9、構(gòu)和原理上與電容分相式電動機(jī)完全一樣相式電動機(jī)完全一樣, , 只是啟動繞組和電容器都設(shè)計只是啟動繞組和電容器都設(shè)計為長期工作狀態(tài)為長期工作狀態(tài), , 工作繞組與啟動繞組在運轉(zhuǎn)時都起工作繞組與啟動繞組在運轉(zhuǎn)時都起作用。電容運轉(zhuǎn)式單相異步電動機(jī)實際上是兩相電動作用。電容運轉(zhuǎn)式單相異步電動機(jī)實際上是兩相電動機(jī)機(jī), , 它的運行特性較好它的運行特性較好, , 功率因數(shù)、效率和過載能力功率因數(shù)、效率和過載能力都比電容分相啟動和電阻分相啟動的異步電動機(jī)要好。都比電容分相啟動和電阻分相啟動的異步電動機(jī)要好。 1、將工作繞組或啟動繞組的首末端對調(diào)、將工作繞組或啟動繞組的首末端對調(diào)1I2、將電容器從一個繞組改接

10、到另一個繞組、將電容器從一個繞組改接到另一個繞組洗衣機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路洗衣機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 注意:兩相繞組完全對稱,即匝數(shù)相等,空間相位差注意:兩相繞組完全對稱,即匝數(shù)相等,空間相位差9090o o電角電角度;串聯(lián)電容器的繞組中的電流超前于電壓,不串聯(lián)電容器的度;串聯(lián)電容器的繞組中的電流超前于電壓,不串聯(lián)電容器的那相繞組中的電流落后于電壓。那相繞組中的電流落后于電壓。1、 串電抗器調(diào)速法串電抗器調(diào)速法將電抗器與電動機(jī)定子繞組串聯(lián),將電抗器與電動機(jī)定子繞組串聯(lián),加到電動機(jī)定子繞組上的電壓低于加到電動機(jī)定子繞組上的電壓低于電源電壓,達(dá)到降壓調(diào)速的目的。電源電壓,達(dá)到降壓調(diào)速的目的。由額定轉(zhuǎn)速向低調(diào)速

11、。由額定轉(zhuǎn)速向低調(diào)速。線路簡單、操作方便。線路簡單、操作方便。 應(yīng)用:吊扇。應(yīng)用:吊扇。電容運轉(zhuǎn)電動機(jī)在調(diào)速范圍不大時,電容運轉(zhuǎn)電動機(jī)在調(diào)速范圍不大時,普遍采用定子繞組抽頭調(diào)速。定子普遍采用定子繞組抽頭調(diào)速。定子槽中嵌有工作繞組槽中嵌有工作繞組W W1 1W W2 2、啟動繞組、啟動繞組S S1 1S S2 2和調(diào)速繞組和調(diào)速繞組D D1 1D D2 2。通過改變調(diào)速繞組與工作繞組、啟通過改變調(diào)速繞組與工作繞組、啟動繞組的連接方式,調(diào)節(jié)相位差來動繞組的連接方式,調(diào)節(jié)相位差來實現(xiàn)調(diào)速的目的。實現(xiàn)調(diào)速的目的。2、 電動機(jī)繞組變抽頭調(diào)速電動機(jī)繞組變抽頭調(diào)速應(yīng)用:臺扇、落地扇。應(yīng)用:臺扇、落地扇。M典

12、型線路圖分析:經(jīng)檢驗合格的家用電器產(chǎn)品在出廠時都附有電氣原理圖或電氣接線圖。電氣原理圖是根據(jù)電氣動作原理而繪制,臺扇的電氣原理圖多粘貼在底座的蓋板上,落地扇多粘貼在開關(guān)箱的后蓋板上,有些生產(chǎn)廠同時在使用說明書中給出電氣原理圖,這對電風(fēng)扇的安裝使用、維修分析提供了方便。有些電氣原理圖簡單明了,很容易看懂其原理、調(diào)速方式和接線方式,而有些電氣原理圖則過于復(fù)雜,從電氣原理圖不易分清其調(diào)速方式和接線方式,給維修帶來困難。下面結(jié)合電風(fēng)扇的典型接線圖進(jìn)行分析介紹,以使對電動機(jī)的典型接線方式有所了解。 圖 6 - 7 臺風(fēng)扇調(diào)速電路 任何物質(zhì)在液化后都要放出熱量,在氣化時都要吸收熱量,這是最普遍的物理現(xiàn)象。

13、空調(diào)冰箱就是利用了這個道理,將制冷劑液化放出熱量,然后再讓他蒸發(fā)吸收熱量。液化放出熱量的位置和蒸發(fā)吸收熱量的位置不能在一處,否則沒有任何效果。因此空調(diào)就有了室外機(jī),目的是散熱和其它主要功能。 電冰箱電路主要由壓縮機(jī)電動機(jī)、啟動器、溫控器、熱保護(hù)器等組成。壓縮機(jī)電動機(jī)一般均采用電阻啟動單相異步電動機(jī)(少量也有采用電容啟動的), 因此它的啟動繞組只在啟動時接通電源,啟動后必須立即從電源上切除, 這通常由啟動器來完成。圖 6 - 8是普通單門電冰箱電路。當(dāng)溫控器觸點接通時, 電動機(jī)開始啟動,啟動后啟動器的線圈通電才能將銜鐵吸下, 啟動器觸點斷開, 切斷啟動繞組電路, 電動機(jī)正常運轉(zhuǎn)。經(jīng)過一定時間后,

14、 溫控器觸點斷開, 電動機(jī)便停止運轉(zhuǎn)。熱保護(hù)器作為電動機(jī)的過載保護(hù)。燈開關(guān)由冰箱門進(jìn)行控制, 當(dāng)門打開時, 燈開關(guān)閉合接通照明燈電路。圖 6 8 電冰箱調(diào)速電路 洗衣機(jī)電路主要由電動機(jī)和定時控制器兩大部分組成, 電動機(jī)均為電容運轉(zhuǎn)式單相異步電動機(jī)。對于需要正反轉(zhuǎn)的洗衣機(jī)電動機(jī), 工作繞組和啟動繞組完全一樣, 只要改變電容器與兩繞組的串接順序, 電動機(jī)就能實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。圖6 - 9是單缸洗衣機(jī)控制電路。K1、K2、K3 是發(fā)條式定時器的觸點, 由它們來控制洗滌時間和正反轉(zhuǎn)。S1 是選擇弱強(qiáng)洗的轉(zhuǎn)換開關(guān), 借助于定時器 K2或K3 通斷時間長短的不同, 可控制強(qiáng)洗或弱洗。有關(guān)強(qiáng)洗、中洗和弱洗的工作情

15、況如下: 強(qiáng)洗:波輪單向連續(xù)轉(zhuǎn)動,洗滌時產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦流沖刷衣物。波輪轉(zhuǎn)動時間的長短由定時器控制,最長不超過15分鐘。適用于洗滌較臟的工作服、床單及粗厚衣物。 中洗:波輪以自動間歇正反向轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生中等渦流沖刷衣物進(jìn)行洗滌。正或反轉(zhuǎn)2530秒,間歇35秒。適用于洗滌棉麻織物、化纖混紡衣物。 弱洗:波輪以自動間歇正反向轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生柔和渦流沖刷衣物進(jìn)行洗滌。正或反轉(zhuǎn)35秒,間停57秒。適用于洗滌絲綢、毛紡等柔質(zhì)衣物。從以上可知,洗衣機(jī)的洗滌強(qiáng)度,既強(qiáng)洗、中洗和弱洗,與電風(fēng)扇送風(fēng)強(qiáng)度是有本質(zhì)區(qū)別的。電風(fēng)扇是以改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速來獲得不同的風(fēng)量,而洗衣電風(fēng)扇是以改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速來獲得不同的風(fēng)量,而洗衣機(jī)的強(qiáng)、

16、中、弱洗并非通過電動機(jī)轉(zhuǎn)速改變來獲得,它是通過控制電動機(jī)的機(jī)的強(qiáng)、中、弱洗并非通過電動機(jī)轉(zhuǎn)速改變來獲得,它是通過控制電動機(jī)的運轉(zhuǎn)與停止的時間長短來實現(xiàn)的運轉(zhuǎn)與停止的時間長短來實現(xiàn)的。圖 6 - 9 洗衣機(jī)調(diào)速電路6. 2 三相同步電動機(jī)三相同步電動機(jī) 交流電機(jī)分為異步電機(jī)和同步電機(jī)兩大類。在前面我們已講述了交流異步電機(jī), 本節(jié)簡要介紹同步電機(jī)。同步電機(jī)又可分為同步發(fā)電機(jī)、同步電動機(jī)和同步補(bǔ)償機(jī)(調(diào)相機(jī))三種。發(fā)電廠用的發(fā)電機(jī)都是同步發(fā)電機(jī)。三相同步電動機(jī)主要用于功率較大, 轉(zhuǎn)速不需要調(diào)節(jié)的生產(chǎn)機(jī)械中,如空氣壓縮機(jī)、大型水泵等。同步電動機(jī)由于具有啟動比較困難, 不易調(diào)速等缺點, 限制了它的應(yīng)用,

17、 但可通過改變勵磁電流來改善電網(wǎng)的功率因數(shù), 因此也得到了廣泛應(yīng)用。近年來 , 由于交流變頻技術(shù)的發(fā)展, 解決了電源變頻的問題,從而使同步電動機(jī)的啟動和調(diào)速問題得到了解決, 同步電動機(jī)得到了更為廣泛的應(yīng)用。同步電機(jī)還可作同步補(bǔ)償機(jī)用 ,專門用來改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。同步電機(jī)無論作何種用途, 有一個共同的特點是它的轉(zhuǎn)速總等于定子旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速, 即pfnn1160因此, 這種電機(jī)稱為同步電機(jī)。( 6 - 1)6. 2. 1 三相同步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相同步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 同步發(fā)電機(jī)、同步電動機(jī)和同步補(bǔ)償機(jī), 它們的結(jié)構(gòu)相同, 均是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成的。 1 定子定子 同步電機(jī)的定子與異步

18、電機(jī)的定子的結(jié)構(gòu)基本相同,是由定子鐵心、定子繞組(電樞繞組)、機(jī)座和端蓋等組成的。鐵心是由硅鋼片疊成的, 大型同步電機(jī)由于尺寸較大, 硅鋼片沖制成扇形(如圖6 -10所示) , 然后拼疊成圓形。電樞繞組是三相對稱繞組, 有些大型高壓電機(jī)的絕緣要求較高。機(jī)座和端蓋與三相異步電動機(jī)的相同。圖 6 -10 定子扇形硅鋼片沖片 2 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子與異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子不同, 它由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組(勵磁繞組)和滑環(huán)組成。通過電刷和滑環(huán)給轉(zhuǎn)子上的勵磁繞組通入直流勵磁電流, 就可使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生固定極性的磁極。同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)形式有兩種, 即凸極式和隱極式。 凸極式轉(zhuǎn)子如圖6 -11(a)所示, 磁極鐵心

19、用硅鋼片沖壓疊成 , 磁極上裝有直流勵磁繞組, 繞組的連接應(yīng)使轉(zhuǎn)子的磁極極性 N 和 S 在電機(jī)圓周上交替排列, 勵磁電流通過電刷和滑環(huán)通入勵磁繞組。凸極式轉(zhuǎn)子的特點是 , 轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙不均勻 , 結(jié)構(gòu)簡單 , 制造方便 , 但機(jī)械強(qiáng)度較差 , 適用于低速同步電機(jī) , 如水輪發(fā)電機(jī)和低速的同步電動機(jī)等。圖 6 -11 同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu) (a) 凸極式; (b) 隱極式 隱極式轉(zhuǎn)子如圖6 -11(b)所示 , 轉(zhuǎn)子呈圓柱形, 無明顯的磁極, 轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)軸是由整塊的鋼加工成統(tǒng)一體。在圓周上約有2/3的部分銑有齒和槽, 槽內(nèi)嵌放同心式直流勵磁繞組, 沒有開槽的 1/3 部分稱為大齒, 是磁極

20、的中心區(qū)域。勵磁繞組也是通過電刷和滑環(huán)與直流電源相連接。隱極式轉(zhuǎn)子的特點是, 轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙均勻,制造工藝比較復(fù)雜, 機(jī)械強(qiáng)度較好, 適用于極少數(shù)高速的同步電機(jī), 如汽輪發(fā)電機(jī)。 另外, 在同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的表面,都裝有類似籠型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子的短路繞組, 在同步發(fā)電機(jī)中稱為阻尼繞阻, 在正常運行中起穩(wěn)定作用。在同步電動機(jī)中稱之為啟動繞組。在異步啟動時起啟動作用, 啟動后同步運行時起穩(wěn)定作用。 6. 2. 2 三相同步電動機(jī)的工作原理三相同步電動機(jī)的工作原理 當(dāng)同步電動機(jī)的定子三相繞組接到三相對稱電源上時, 三相繞組中流入三相對稱電流, 由磁場理論知道, 它將產(chǎn)生一個圓形旋轉(zhuǎn)磁場, 如果轉(zhuǎn)子已

21、經(jīng)通入直流勵磁電流產(chǎn)生了固定的磁極極性, 且轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速, 根據(jù)同名磁極相斥、異名磁極相吸的原理, 旋轉(zhuǎn)磁場磁極對轉(zhuǎn)子磁極產(chǎn)生的磁拉力則牽引著轉(zhuǎn)子以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn), 即n = n1 , 如圖6 -12所示, 這就是同步電動機(jī)的簡單工作原理。由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速相同, 故稱為同步電動機(jī)。圖 6 -12 同步電動機(jī)的工作原理6. 2. 3 三相同步電動機(jī)的相量圖與電磁功率三相同步電動機(jī)的相量圖與電磁功率 凸極式同步電動機(jī)與隱極式同步電動機(jī)的不同之處是凸極式電動機(jī)轉(zhuǎn)子有明顯的磁極, 氣隙不均勻, 電樞磁動勢處于氣隙圓周的不同位置時遇到的磁阻不同。當(dāng)定、轉(zhuǎn)子磁極軸線重合時(

22、 0), 轉(zhuǎn)子處于直軸軸線位置, 這時磁路的氣隙最小, 磁阻也最小, 對應(yīng)的電抗值最大, 稱之為直軸同步電抗, 以Xq表示。當(dāng)定、轉(zhuǎn)子磁極軸線相差 90電角度時, 轉(zhuǎn)子處于交軸軸線位置,這時的磁路氣隙最大, 磁阻也最大, 相應(yīng)的電抗值最小, 稱之為交軸同步電抗, 以 Xq表示。當(dāng)定、轉(zhuǎn)子磁極軸線相差的角度處于上述兩位置之間時, 相應(yīng)的磁阻及電抗也處于兩者之間, 隨位置的不同而變化。 若不計定子繞組電阻壓降, 凸極式同步電動機(jī)的電動勢平衡方程式為(在此不作分析推導(dǎo))qqdd01jjXIXIEU( 6 2 )式中: 定子相電壓; 定子感應(yīng)的相電動勢; 定子相電流的直軸分量; 定子相電流的交軸分量;

23、 Xd 直軸同步電抗; Xq 交軸同步電抗。1U0EdIqI圖 6 -13 凸極式同步電動機(jī)的相量圖 根據(jù)式(6 -2)可畫出凸極式同步電動機(jī)的相量圖 , 如圖6 -13所示。圖中 是功率因數(shù)角, 是內(nèi)功率因數(shù)角, 是功率角, 三者之間的關(guān)系為 。 經(jīng)過推導(dǎo), 凸極式同步電動機(jī)的電磁功率與功率角的關(guān)系為2sin1123sin3dq21d01emXXUXEUP( 6 3 ) 對于隱極式同步電動機(jī), 轉(zhuǎn)子無明顯的磁極, 直軸同步電抗與交軸同步電抗相等, 即 Xd = Xq = Xt , Xt 稱為隱極式同步電動機(jī)的同步電抗。 由式(6-2)可得隱極式同步電動機(jī)的電動勢平衡方程式為t10tqtd01

24、jjjXIEXIXIEU( 6 4 )由式(6-3)可得隱極式同步電動機(jī)的電磁功率公式為 sin3t01emXEUP( 6 -5 )6. 2. 4 同步電動機(jī)的同步電動機(jī)的V形曲線及功率因數(shù)調(diào)節(jié)形曲線及功率因數(shù)調(diào)節(jié) 在同步電動機(jī)定子繞組所加電壓、頻率和電動機(jī)輸出的功率恒定不變的情況下, 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵磁電流, 定子繞組電流的大小和相位也隨之發(fā)生變化, 因此可改變電動機(jī)在電網(wǎng)上的性質(zhì), 從而提高和改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。同步電動機(jī)的 V 形曲線是指電動機(jī)定子繞組的電壓、頻率和輸出功率恒定不變, 調(diào)節(jié)勵磁電流時, 定子電樞電流與勵磁電流的關(guān)系曲線 I = f ( If ) , 其形狀如同“ V ” 字,

25、故稱為 V 形曲線。電動機(jī)的負(fù)載功率不同 , V 形曲線的相應(yīng)位置也不同。下面以隱極式同步電動機(jī)為例, 利用相量圖分析 V 形曲線的變化規(guī)律, 分析結(jié)論同樣適用于凸極式同步電動機(jī)。 當(dāng)隱極式同步電動機(jī)輸出功率恒定不變時, 忽略定子繞組的電阻, 不計定子鐵損耗和各種雜散損耗的微弱變化, 則電動機(jī)的電磁功率和輸入功率相等, 且保持不變, 即sin3t01emXEUP( 6 5 )圖6 -14 恒功率、調(diào)勵磁時隱極式電動機(jī)的相量圖 由于電網(wǎng)電壓 U1 和同步電抗 Xt 均為常數(shù), 因此 E0 和 也為常數(shù)。根據(jù)隱極式同步電動機(jī)的電動勢平衡方程式作其相量圖, 如圖 6 -14所示。當(dāng)調(diào)節(jié)直流勵磁電流時

26、, 因 不變, 表示 相量的端點軌跡將在 AB 垂直線上移動。因 不變, 表示 相量的端點軌跡將在 CD 水平線上移動。調(diào)節(jié)勵磁電流為正常勵磁時, 電動勢為 , 電動機(jī)的 , 電樞電流全部為有功電流,電流值最小。當(dāng)勵磁電流大于正常勵磁電流時(即過勵), 將增大至 , 定子電流為sincos1I0Esin0Ecos1I1I0E1cos 0E0E , 在相位上超前電壓 一個角度 ,它除了含有原來的有功電流外, 還從電網(wǎng)吸取超前的無功電流, 因此電樞電流增加, 1(超前), 電動機(jī)為容性負(fù)載。當(dāng)勵磁電流小于正常勵磁電流時(即欠勵), 將減小至 , 定子電流為 , 在相位上滯后 一個角度 , 它除了含

27、有原來的有功電流外, 還從電網(wǎng)吸取滯后的無功電流, 電樞電流也增加, 1(滯后),電動機(jī)為感性負(fù)載。1I1I1U1cos0E 0E I 1I1U2cos圖 6 -15 同步電動機(jī)的 V 形曲線 由以上分析可知, 在輸出功率一定時, 定子電流 I1隨勵磁電流 If 的變化關(guān)系曲線是 V 字形, 故稱為同步電動機(jī)的 V 形曲線, 如圖6 -15所示。由圖可知, 正常勵磁時, =1,電樞電流最?。磺穭畲艜r, 功率因數(shù)是滯后性的;過勵磁時, 功率因數(shù)是超前性的。當(dāng)輸出功率一定時, E0 =常數(shù)。當(dāng)調(diào)節(jié)勵磁電流 If 小到一定程度時, E0 也隨之減小到一定程度, 功率角增至90。如果 If 再減小,

28、隱極式同步電動機(jī)就不能穩(wěn)定運行, 如圖 6 -15所示中表示出的電動機(jī)不穩(wěn)定區(qū)的界線。 cossin 調(diào)節(jié)勵磁電流不但可以調(diào)節(jié)無功電流和無功功率的大小, 還可調(diào)節(jié)無功電流和無功功率的性質(zhì)(功率因數(shù)), 這是同步電動機(jī)的重要特點。一般電網(wǎng)的負(fù)載大多數(shù)為感性負(fù)載, 它們從電網(wǎng)吸收感性無功功率。在一般情況下, 使用同步電動機(jī)時, 讓它運行在過勵狀態(tài), 從電網(wǎng)中吸取容性無功功率, 使電網(wǎng)的功率因數(shù)得到改善。6. 2. 5 同步電動機(jī)的啟動同步電動機(jī)的啟動 同步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由定子旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子勵磁磁場之間相互作用而產(chǎn)生的。只有兩者相對靜止時, 才能產(chǎn)生穩(wěn)定的電磁轉(zhuǎn)矩。當(dāng)同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子加上直流勵磁,

29、 定子加上交流電壓啟動時, 定子產(chǎn)生的高速旋轉(zhuǎn)磁場掃過不動的轉(zhuǎn)子磁極, 平均電磁轉(zhuǎn)矩為零。因為轉(zhuǎn)子機(jī)械慣量很大, 不可能像定子旋轉(zhuǎn)磁場那樣, 一瞬間加速到定子旋轉(zhuǎn)磁場的速度, 因而定子旋轉(zhuǎn)磁場的磁極只能迅速掃過轉(zhuǎn)子交叉布置的各個不同極性(N、S)的磁極, 產(chǎn)生吸引力和推斥力, 吸引力和推斥力相互作用, 使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩平均值為零。所以, 同步電動機(jī)無自啟動能力, 不能自行啟動,要啟動同步電動機(jī), 必須采取一定的啟動措施。 同步電動機(jī)的啟動方法有輔助電動機(jī)啟動法、變頻啟動法和異步啟動法三種。 1 輔助電動機(jī)啟動法輔助電動機(jī)啟動法 輔助電動機(jī)啟動法是用一臺輔助電動機(jī)來拖動同步電動機(jī), 將同步電

30、動機(jī)的轉(zhuǎn)子拖動至接近同步轉(zhuǎn)速時, 然后將同步電動機(jī)并入電網(wǎng), 撤出輔助電動機(jī), 最后再加上機(jī)械負(fù)載。這一方法適合于空載啟動。 2 變頻啟動法變頻啟動法 變頻啟動法是利用大功率可調(diào)頻率的電源進(jìn)行啟動的。啟動時, 首先給轉(zhuǎn)子加上直流勵磁, 然后給定子加上較低頻率的電壓, 低頻電源產(chǎn)生較低轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)磁場就可以拖動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來, 其次逐漸提高電源頻率, 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速也逐步提高, 直至電動機(jī)要求的轉(zhuǎn)速。 3 異步啟動法異步啟動法 異步啟動法是在凸極式同步電動機(jī)磁極的極靴上開有若干個槽 , 槽中裝有銅導(dǎo)條,在轉(zhuǎn)子的兩個端面上各用一個短路的銅環(huán)將銅導(dǎo)條連接起來, 構(gòu)成一個完整的籠型繞組, 稱為啟動繞組(兼作阻尼

31、繞組)。啟動時,通過這個啟動繞組, 根據(jù)異步電動機(jī)的原理可獲得啟動轉(zhuǎn)矩, 使電動機(jī)啟動, 當(dāng)轉(zhuǎn)速升至接近同步轉(zhuǎn)速時再加上直流勵磁, 產(chǎn)生同步轉(zhuǎn)矩將轉(zhuǎn)子牽入同步運行。 同步電動機(jī)異步啟動法的原理線路圖如圖 6 -16 所示。其啟動過程分為以下三個步驟: 圖 6 -16 同步電動機(jī)異步啟動法的原理線路圖 (1)首先將勵磁繞組與一個是勵磁繞組電阻10倍的大電阻(10Rf)串接成閉合回路, 即將圖 6 -16中 S2合向左邊。這是因為勵磁繞組匝數(shù)較多,若啟動時將它開路, 在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下, 勵磁繞組中產(chǎn)生很高的感應(yīng)電壓, 導(dǎo)致勵磁繞組的絕緣擊穿和危及人身安全。如果將勵磁繞組直接短路, 則產(chǎn)生一個較大

32、的感應(yīng)電流, 它與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用, 產(chǎn)生一個較大的附加轉(zhuǎn)矩, 影響電動機(jī)啟動。 (2)同步電動機(jī)定子繞組接通三相交流電壓, 定子繞組電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子啟動繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電流相互作用, 產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩(這與異步電動機(jī)的工作原理相同), 同步電動機(jī)便開始異步啟動。 (3)當(dāng)同步電動機(jī)異步啟動, 轉(zhuǎn)速升至同步轉(zhuǎn)速的 95左右時, 將開關(guān) S2 合向右邊, 轉(zhuǎn)子勵磁繞組中通入勵磁電流, 產(chǎn)生轉(zhuǎn)子勵磁磁場, 同時定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子勵磁磁場的速度非常接近, 依靠兩磁場間的相互吸引力把轉(zhuǎn)子拉住, 從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩, 使轉(zhuǎn)子跟著定子旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn), 即牽入同步運行。 同步電動機(jī)在異步啟動時,

33、和異步電動機(jī)一樣需要限制啟動電流, 可采用定子串電抗或自耦變壓器等啟動方法。 同步電動機(jī)的啟動過程較為復(fù)雜, 且準(zhǔn)確度要求高, 現(xiàn)普遍采用晶閘管勵磁系統(tǒng), 可以使同步電動機(jī)啟動過程實現(xiàn)自動化。 *6. 3 單相(微型)同步電動機(jī)單相(微型)同步電動機(jī) 單相(微型)同步電動機(jī)與普通同步電動機(jī)一樣, 具有轉(zhuǎn)速恒定的特點, 在轉(zhuǎn)速恒定的傳動裝置中得到廣泛的應(yīng)用。單相(微型)同步電動機(jī)也是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成的。定子的結(jié)構(gòu)與單相或三相異步電動機(jī)的相同, 定子繞組通入電流, 建立旋轉(zhuǎn)磁場。根據(jù)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式和所采用的材料不同, 單相(微型)同步電動機(jī)可分為永磁式、磁阻式(反應(yīng)式)和磁滯式等類型。下面分

34、別介紹這些類型的同步電動機(jī)。 6. 3. 1 永磁式微型同步電動機(jī)永磁式微型同步電動機(jī) 永磁式微型同步電動機(jī)的定子與異步電動機(jī)相同,轉(zhuǎn)子是由永久磁鐵制成的, 結(jié)構(gòu)形式有凸極式和穩(wěn)極式,磁極N、S沿圓周交替排列, 如圖 6 -17 所示。當(dāng)定子繞組接通電源時, 定子就產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場, 吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動, 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速相同。在運行時 , 當(dāng)轉(zhuǎn)子上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩增大時, 定子磁場磁極軸線與轉(zhuǎn)子磁極軸線之間的夾角相應(yīng)增大 ; 當(dāng)轉(zhuǎn)子上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩減小時, 夾角 相應(yīng)減小 , 則轉(zhuǎn)速始終恒定不變。 1-永久磁鐵 ; 2-籠型繞組圖 6 -17 永磁式微型同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子 永磁式微型同步電動機(jī)也不能自行啟動

35、 , 為了能夠自行啟動 , 轉(zhuǎn)子上也裝設(shè)籠型繞組, 如圖 6 -17所示,定子接通電源, 轉(zhuǎn)子產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩異步啟動, 待轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時, 轉(zhuǎn)子自動被牽入同步, 此時籠型繞組也就不起作用了。 永磁式微型同步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、耗電少、轉(zhuǎn)速較低, 在自動儀表中被廣泛應(yīng)用。6. 3. 2 磁阻式(反應(yīng)式)同步電動機(jī)磁阻式(反應(yīng)式)同步電動機(jī) 磁阻式同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子由鐵磁材料制成, 無磁性,但是有直軸和交軸之分, 直軸(縱軸)方向的磁阻小, 交軸(橫軸)方向的磁阻大。如圖6 -18所示為磁阻式轉(zhuǎn)子的幾種不同形式。圖6 -18 (a)為凸極結(jié)構(gòu), 直軸和交軸氣隙大小不同, 因此磁阻不同, 稱

36、為外反應(yīng)式。圖6 -18(b)為圓形結(jié)構(gòu), 雖氣隙均勻, 但內(nèi)部開有反應(yīng)槽, 使交軸磁阻遠(yuǎn)大于直軸磁阻, 稱為內(nèi)反應(yīng)式。圖6 -18 (c)為凸極結(jié)構(gòu), 但又在內(nèi)部開有反應(yīng)槽 , 使直軸和交軸磁阻差別更大 , 稱為內(nèi)外反應(yīng)式。另外 , 在轉(zhuǎn)子上都裝有籠型的啟動繞組。 1-鐵心; 2-反應(yīng)槽; 3-籠型導(dǎo)條孔 圖 6 -18 磁阻式同步電動機(jī)轉(zhuǎn)子沖片(a) 外反應(yīng)式; (b) 內(nèi)反應(yīng)式; (c) 內(nèi)外反應(yīng)式 反應(yīng)式同步電動機(jī)的定子繞組接通電源后, 氣隙中建立旋轉(zhuǎn)磁場, 轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下, 產(chǎn)生電磁拉力而形成磁阻轉(zhuǎn)矩(亦稱反應(yīng)轉(zhuǎn)矩), 拖動轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)。磁阻轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生解釋如下: 如圖6 -1

37、9(a)所示, 如果轉(zhuǎn)子軸線與旋轉(zhuǎn)磁場的軸線重合, 這時轉(zhuǎn)子雖也被磁化, 但氣隙磁場不被扭曲, 在這種情況下, 轉(zhuǎn)子只有徑向磁拉力, 而沒有切向磁拉力, 轉(zhuǎn)子無電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個角度, 如圖6 -19 (b)所示, 由于旋轉(zhuǎn)磁場的磁通總是通過磁阻最小的路徑, 因此氣隙磁場被扭曲, 旋轉(zhuǎn)磁場磁極與轉(zhuǎn)子間除產(chǎn)生徑向磁拉力外, 還出現(xiàn)切向的磁拉力, 這種切向的磁拉力形成一種電磁轉(zhuǎn)矩, 這就是同步電動機(jī)的凸極效應(yīng),即因直軸與交軸上的磁阻不相等而產(chǎn)生的一種電磁轉(zhuǎn)矩, 故稱為磁阻轉(zhuǎn)矩。隱極式同步電動機(jī)不會產(chǎn)生這種轉(zhuǎn)矩, 如圖6 -19 (c)所示。圖 6 -19 磁阻轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的解釋 反應(yīng)式同步

38、電動機(jī)也有啟動問題, 即不能自行啟動, 所以轉(zhuǎn)子裝有籠型繞組, 采用異步啟動法啟動。 反應(yīng)式同步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)更為簡單, 成本低廉, 運行可靠, 在自動控制、遙控裝置、錄音機(jī)、錄像機(jī)和傳真機(jī)中被廣泛應(yīng)用。 6. 3. 3 磁滯式同步電動機(jī)磁滯式同步電動機(jī) 磁滯式同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心由硬磁材料制成, 形狀為圓柱體或圓環(huán), 裝配在非磁性材料制成的套筒上, 如圖6 20 所示。功率較小的磁滯式同步電動機(jī), 定子采用罩極式結(jié)構(gòu), 轉(zhuǎn)子由硬磁材料薄片組成。薄片的形狀設(shè)計成直軸與交軸, 有不同的磁阻。硬磁材料在交變磁場作用下磁化時, 表現(xiàn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度滯后于磁場強(qiáng)度的變化, 即磁滯現(xiàn)象。把硬磁材料做成的轉(zhuǎn)子放

39、入旋轉(zhuǎn)磁場之中, 就會有一個較大的磁滯轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。如圖 6 21 所示, 定子為一對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場。當(dāng)定子磁場固定不動時, 轉(zhuǎn)子處于恒定的磁化狀態(tài)。轉(zhuǎn)子硬磁材料被磁化后, 磁分子排列與定子磁場方向一致, 如圖6 -21(a)所示, 定子磁場與轉(zhuǎn)子磁分子之間只有徑向吸引力, 而無切向吸引力, 轉(zhuǎn)子不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。如果定子磁場以同步轉(zhuǎn)速逆時針轉(zhuǎn)過一個角度, 轉(zhuǎn)子中的磁分子間因有很大的摩擦力, 不能即時跟隨旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)過 角, 而始終在空間上落后旋轉(zhuǎn)磁場一個角度, 這個 角稱為磁滯角。旋轉(zhuǎn)磁場軸線與轉(zhuǎn)子磁分子軸線間出現(xiàn) 角后 (如圖6 -21(b)所示) , 轉(zhuǎn)子所受的磁拉力(吸引力)除徑向分量外, 還有切

40、向分量, 這個切向分量便形成轉(zhuǎn)矩, 稱為磁滯轉(zhuǎn)矩 Tc , 在磁滯轉(zhuǎn)矩的作用下, 轉(zhuǎn)子順著旋轉(zhuǎn)磁場的方向旋轉(zhuǎn)。產(chǎn)生磁滯轉(zhuǎn)矩的條件是轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場間有相對運動, 即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速, 電動機(jī)處于異步運行狀態(tài)。磁滯轉(zhuǎn)矩和磁滯角的大小, 取決于硬磁材料的性質(zhì), 而與轉(zhuǎn)子異步運行的速度無關(guān),轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場的磁化下, 磁滯角是不變的, 磁滯轉(zhuǎn)矩始終保持為常數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升至同步轉(zhuǎn)速運行時, 轉(zhuǎn)子不再被旋轉(zhuǎn)磁場磁化, 而是恒定磁化, 不再出現(xiàn)磁滯現(xiàn)象。因為轉(zhuǎn)子是硬磁材料制成的, 具有永磁特性,這時磁滯式同步電動機(jī)就成為永磁式同步電動機(jī)。同步運行以后, 轉(zhuǎn)速恒定不變, 夾角由負(fù)載的大小決定。圖6 2

41、0磁滯式同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖 6 -21 硬磁材料轉(zhuǎn)子的磁化 磁滯式同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速時, 轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間有相對運動, 轉(zhuǎn)子中還會出現(xiàn)渦流, 渦流與旋轉(zhuǎn)磁場作用產(chǎn)生渦流轉(zhuǎn)矩, 渦流轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比, 所以在啟動時, 不僅有磁滯轉(zhuǎn)矩, 而且還有渦流轉(zhuǎn)矩, 故磁滯式同步電動機(jī)能自行啟動, 而且啟動轉(zhuǎn)矩較大。 磁滯式同步電動機(jī)不僅能在同步狀態(tài)下運行, 也可在異步狀態(tài)下運行。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于磁滯轉(zhuǎn)矩時, 電動機(jī)在異步狀態(tài)下運行;當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩小于磁滯轉(zhuǎn)矩時, 電動機(jī)在同步狀態(tài)下運行。一般情況都在同步狀態(tài)下運行。 磁滯式同步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單, 運行可靠, 啟動性能好, 工作穩(wěn)定, 在電鐘、錄音

42、機(jī)、傳真機(jī)、自動記錄裝置中被廣泛應(yīng)用。 *6. 4 直線異步電動機(jī)直線異步電動機(jī) 電動機(jī)通常都是作旋轉(zhuǎn)運動, 把電能轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運動的機(jī)械能,在實際中, 除絕大多數(shù)機(jī)械作旋轉(zhuǎn)運動外,還有作直線運動的機(jī)械, 當(dāng)需要帶動作直線運動的機(jī)械時, 必須通過蝸輪蝸桿或齒條傳動機(jī)械將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動。直線電動機(jī)可以把電能轉(zhuǎn)換為直線運動的機(jī)械能, 對于作直線運動的生產(chǎn)機(jī)械, 可以省去將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的傳動機(jī)構(gòu)。 直線電動機(jī)分為交流和直流, 目前應(yīng)用最多的是交流直線異步電動機(jī), 因為它具有結(jié)構(gòu)簡單, 使用方便,運行可靠等優(yōu)點, 在很多場合被應(yīng)用。本節(jié)就該類電動機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)形式作簡要介紹。 6.

43、4. 1 直線異步電動機(jī)的工作原理直線異步電動機(jī)的工作原理 直線異步電動機(jī)的工作原理與籠型電動機(jī)的工作原理基本相同。我們設(shè)想將一臺旋轉(zhuǎn)的三相異步電動機(jī)在沿軸向的半徑上切開,并把它拉直, 就成為一臺直線異步電動機(jī), 如圖6 - 22(a)、(b) 所示。對應(yīng)于籠型電動機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子, 在直線異步電動機(jī)中稱為初級(一次)和次級(二次)。當(dāng)直線異步電動機(jī)的初級繞組通入三相對稱交流電后, 三相繞組產(chǎn)生的磁場不 圖 6 -22 鼠籠型異步電動機(jī)演變?yōu)橹本€異步電動機(jī)(a) 三相籠型異步電動機(jī); (b) 剖開拉直的直線異步電動機(jī) 再是旋轉(zhuǎn)磁場, 而是按 UVW 的相序沿直線移動的一種磁場, 稱為行波磁場, 如圖 6-23 所示。行波磁場的移動線速度與旋轉(zhuǎn)磁場的線速度是相同的, 即11

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