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字词 三相感应电动机
类别 中英文字词句释义及详细解析
释义
三相感应电动机

三相感应电动机sanxiang ganying diandongji

定子绕组由三相交流电源供电,转子绕组中的电流靠电磁感应产生,从而把电能变成机械能的装置。又称异步电动机。图1是二极三相感应电动机横截面示意图。


图1

所谓二极是指定子绕组通电后将定子铁心内壁划分为一对磁极,磁感应线发出的极面称为N极,磁感应线进入的极面称为S极。三相感应电动机主要由定子(电动机不动部分)和转子构成。定子包括铁心和绕组。定子铁心由硅钢片叠压而成,铁心内壁开槽,槽内安放定子绕组。定子绕组是定子的电路部分,由漆包铜(或铝)线绕成,是三组材料、匝数、线径、绕法、形状、大小完全相同的线圈,且空间位置互成120°,称为对称三相绕组。最简单情况如图1中的6个小圆圈所示,每个线圈(有许多匝)称为一相绕组。有两个直边安放在两个槽中。AX(是一个线圈)称为A相,BY(也是一个线圈)称为B相,CZ称为C相。每相绕组一个头,一个尾。A、B、C叫头,X、Y、Z叫尾。根据设计要求三相绕组可以星接(星形接法),也可以角接(三角接法)。转子包括转子铁心和转子绕组。转子铁心由硅钢片叠压而成,铁心外壁有槽,槽内安放转子绕组。转子绕组是转子的电路部分,有鼠笼转子和线绕转子两种。鼠笼转子一般为在转子铁心槽内铸铝条,两端铸铝端环,端环将各槽中铝条连接起来形成闭合回路。形状象鼠笼,其中的铝条叫笼条。图1中定、转子之间的空气缝隙称为气隙。当定子三相绕组通入三相电流后可产生旋转磁场。设通入A、B、C三相绕组的电流为

图2为t=0时刻三相绕组通入三相电流所产生的磁场示意图。


图2


可以推出磁感应强度B沿气隙的分布函数为

式(4)中的B为t时刻图2中P点的磁感应强度值。其正负这样规定:当磁感应线从定子铁心内壁穿出时该点气隙处的B为正,否则为负;θ为从图2中A轴量起顺时针方向为正量到P点的角度,用θ表示气隙中一点的位置(P可以是气隙中任一点);Bm是一相绕组所产生的磁感应强度最大值;ω是交流电的圆频率。上式表示的磁场称为旋转磁场。由磁介质的边界条件可知,气隙中的B既垂直于定子铁心内壁又垂直于转子铁心外壁,所谓旋转磁场在气隙中决不是磁场方向旋转,而是指磁感应强度的最大值在不同的时刻出现在不同的位置上,式(4)正好说明了这一点。式(4)中的(ωt—θ)=π/2是B取最大值的条件,当t取值不同时,最大值的位置θ的值也不同。对上式微分得dθ/dt=ω,ω是交流电的圆频率,dθ/dt是B取最大值的位置随时间的变化率,也就是磁场的旋转角速度。由此可见二极电动机旋转磁场的角速度等于电源的圆频率。电源频率每秒50周,即每分3000转,二极磁场的转速也是3000转/分。由于旋转磁场的转速与电源频率有固定的关系,所以旋转磁场的转速称为同步转速。旋转方向是顺时针(因为dθ/dt>0)。说明是由电流超前的相转向电流落后的相。
当定子三相绕组通入三相对称电流后电动机内就产生一个如图3所示的旋转磁场。磁场顺时针旋转就相当于转子笼条(即铸铝的铝条,笼条有很多根,图3中只画出两根a1、a2作代表)a1、a2逆时针去切割磁感应线,于是在转子笼条中产生感应电动势和感应电流其方向如图3所示。由于转子电流不是靠通电而是靠感应产生,所以称为三相感应电动机。由安培定律可判断出转子笼条所受磁力方向。转子在这个电磁力矩的作用下也将顺时针转动,即转子的转向与旋转磁场的转向是一致的。转子的转速与转子转轴所带负载轻重有关,但转子的转速总要小于旋转磁场的转速,否则它将因不受电磁转矩在阻力矩作用下慢下来。因而三相感应电动机又称三相异步电动机。二极电动机中转子转速一般在2800转/分以上,与旋转磁场的转速相差很小。旋转磁场的转速用n1表示,转子的转速用n表示,则S=n1-n/n1称为感应电动机的转差率。二极电动机的转差率大约在0.02~0.06之间,可见它的转子转速变化范围不大。由于转子转向与旋转磁场转向一致,而旋转磁场转向又由电流的相序决定,所以当调换两根电源线时由于电流相序的改变旋转磁场的转向就要反向,从而转子的转向也就反向。可见三相感应电动机可通过任意调换两根电源线方便地使转子转轴改变转动方向。


图3


三相感应电动机是靠通电后转轴上带负载把电能变成机械能的装置。它有坚固耐用、价格便宜、便于维修、使用简便等优点,但它也有起动转矩不大、调速性能不好等缺点,在这方面直流电动机有明显的优越性。
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