交流電動(dòng)機(jī)-三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理（列車電機(jī)）

三相異步電動(dòng)機(jī)工作原理CONTENTS123基本工作原理BASICWORKINGPRINCIPLE異步電機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)THREEOPERATIONSTATESOFASYNCHRONOUSMOTOR為什么異步電機(jī)又稱為感應(yīng)電機(jī)WHYISASYNCHRONOUSMOTORALSOCALLEDINDUCTIONMOTOR基本工作原理BASICWORKINGPRINCIPLEPART011基本工作原理首先看電動(dòng)機(jī)是怎么轉(zhuǎn)動(dòng)的？可以實(shí)現(xiàn)電生磁當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)接到三相電源上，三相定子繞組便通入三相對(duì)稱的交流電流，相序?yàn)閁VW,產(chǎn)生一個(gè)圓形的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，如圖所示。第一步轉(zhuǎn)速n1=60f1/p這時(shí)（電生磁）n1=60f1/p1基本工作原理首先看電動(dòng)機(jī)是怎么轉(zhuǎn)動(dòng)的？磁生電由于啟動(dòng)瞬間轉(zhuǎn)子是靜止的，所以該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。第二步方向用右手定則判斷。1基本工作原理首先看電動(dòng)機(jī)是怎么轉(zhuǎn)動(dòng)的？產(chǎn)生電磁力由于轉(zhuǎn)子繞組閉合，轉(zhuǎn)子繞組中便有電流通過，該電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生電磁力F,形成電磁轉(zhuǎn)矩T。第三步方向用左手定則判斷。當(dāng)電磁力大于轉(zhuǎn)子所受阻力時(shí)，轉(zhuǎn)子就沿著電磁轉(zhuǎn)矩方向旋轉(zhuǎn)起來。1基本工作原理首先看電動(dòng)機(jī)是怎么轉(zhuǎn)動(dòng)的？從能量轉(zhuǎn)換的角度看定子輸入的電能機(jī)械能從軸上輸出異步電機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)THREEOPERATIONSTATESOFASYNCHRONOUSMOTORPART022異步電機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)電磁制動(dòng)發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)定子繞組接對(duì)稱電源外力使電機(jī)沿磁場(chǎng)反方向旋轉(zhuǎn)外力使電機(jī)快速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速0<n<n1n<0n>n1轉(zhuǎn)差率0<s≤1s>1s<0電磁轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)制動(dòng)制動(dòng)能量關(guān)系電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能電能和機(jī)械能變內(nèi)能機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能2異步電機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)（1）三相異步電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行三相異步電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行是其最普遍的工作狀態(tài)。當(dāng)異步電機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)為了克服負(fù)載的阻力轉(zhuǎn)矩，三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n總是略低于同步轉(zhuǎn)速n1，以便氣隙中的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)能夠切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體而在其中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和感應(yīng)電流，從而能夠產(chǎn)生足夠的電磁轉(zhuǎn)矩來拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速相等，轉(zhuǎn)向又相同，則氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電流，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩也將為零。異步電機(jī)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的必要條件是磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速n1轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n≠2異步電機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)（1）三相異步電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行同步轉(zhuǎn)速n1和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n的差值轉(zhuǎn)差轉(zhuǎn)差與同步轉(zhuǎn)速n1比值轉(zhuǎn)差率ss=n1-nn1轉(zhuǎn)差率是異步電機(jī)的一個(gè)基本變量，它可以表示異步電機(jī)的各種不同運(yùn)行狀態(tài)。2異步電機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)（1）三相異步電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行作電機(jī)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速n與n1同方向，n<n1轉(zhuǎn)差率0<s<1即2異步電機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)(2)三相異步電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行若異步電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上不是機(jī)械負(fù)載，而是用一原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子以大于同步轉(zhuǎn)速的速度與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同方向旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體相對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)方向與電動(dòng)機(jī)運(yùn)行相反，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電勢(shì)及電流也反向。由左手定則可知，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩也與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，起著制動(dòng)作用。異步發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率s為負(fù)值。為了克服電磁轉(zhuǎn)矩的制動(dòng)作用，使轉(zhuǎn)子能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)下去，并保持n>n1，原動(dòng)機(jī)就必須不斷向電機(jī)輸入機(jī)械功率，而電機(jī)則把輸入的機(jī)械功率轉(zhuǎn)換為電功率輸出給電網(wǎng)，此時(shí)異步電機(jī)成為發(fā)電機(jī)。2異步電機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)(3)三相異步電動(dòng)機(jī)在制動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行若在外力作用下，使轉(zhuǎn)子逆著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)n<0，s>1,異步電機(jī)處于電磁制動(dòng)狀態(tài)此時(shí)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)方向與電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)相同，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電勢(shì)和電流方向仍與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)相同在這種情況下，它一方面消耗原動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率，同時(shí)也從電網(wǎng)吸收了電功率，這兩部分功率均變?yōu)槿喈惒诫妱?dòng)機(jī)內(nèi)部的損耗。作用在轉(zhuǎn)子上的電磁轉(zhuǎn)矩方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向一致，但卻與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，起了阻止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的作用，故稱為三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)運(yùn)行。為什么異步電機(jī)又稱為感應(yīng)電機(jī)WHYISASYNCHRONOUSMOTORALSOCALLEDINDUCTIONMOTORPART03在3種運(yùn)行狀態(tài)下3為什么異步電機(jī)又稱為感應(yīng)電機(jī)又由于異