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三相异步电动机结构与工作原理

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三相异步电动机结构与工作原理

发布日期:2016-11-19 作者:111 点击:

实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。把机械能转换成电能的设备称为发电机,而把电能转换成机械能的设备叫做电动机。
在生产上主要用的是交流电动机,特别三相异步电动机,因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。
对于各种电动机我们应该了解下列几个方面的问题:(1)基本构造;(2)工作原理;(3)表示转速与转矩之间关系的机械特性;(4)起动、调速及制动的基本原理和基本方法;(5)应用场合和如何正确使用。
三相异步电动机的结构与工作原理
1.三相异步电动机的构造
  三相异步电动机的两个基本组成部分为定子(固定部分)和转子(旋转部分)。此外还有端盖、风扇等附属部分,如图5-1所示。
2.三相异步电动机的转动原理
   (1).演示实验:在装有手柄的蹄形磁铁的两极间放置一个闭合导体,当转动手柄带动蹄形磁铁旋转时,将发现导体也跟着旋;若改变磁铁的转向,则导体的转向也跟着改变。
    (2).现象解释:当磁铁旋转时,磁铁与闭合的导体发生相对运动,鼠笼式导体切割磁力线而在其内部产生感应电动势和感应电流。感应电流又使导体受到一个电磁力的作用,于是导体就沿磁铁的旋转方向转动起来,这就是异步电动机的基本原理。
       转子转动的方向和磁极旋转的方向相同。
    (3).结论:欲使异步电动机旋转,必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。
     2).旋转磁场
(1).产生
       图5-3表示最简单的三相定子绕组AX、BY、CZ,它们在空间按互差1200的规律对称排列。并接成星形与三相电源U、V、W相联。则三相定子绕组便通过三相对称电流:随着电流在定子绕组中通过,在三相定子绕组中就会产生旋转磁场(图5-4)。
当wt=00时,iA=0,AX绕组中无电流;iB为负,BY绕组中的电流从Y流入B1流出;iC为正,CZ绕组中的电流从C流入Z流出;由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图5-4(a)所示。
当wt=1200时,iB=0,BY绕组中无电流;iA为正,AX绕组中的电流从A流入X流出;iC为负,CZ绕组中的电流从Z流入C流出;由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图5-4(b)所示。
当w=2400时,iC=0,CZ绕组中无电流;iA为负,AX绕组中的电流从X流入A流出;iB为正,BY绕组中的电流从B流入Y流出;由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图5-4(c)所示。      
可见,当定子绕组中的电流变化一个周期时,合成磁场也按电流的相序方向在空间旋转一周。随着定子绕组中的三相电流不断地作周期性变化,产生的合成磁场也不断地旋,因此称为旋转磁场。

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