美国ABB罗克韦尔交流电机工作原理分析

交流电动机由定子和转子组成,交流电动机分为同步交流电动机和感应电动机两种。两种电机均为定子侧绕组通入交流电产生旋转磁场,但同步交流电动机的转子绕组通常需要激磁机需要供给直流电(激磁电流);而感应电动机则转子绕组则无需通入电流。
三相交流电动机的定子绕组基本上是三个相互隔开120度的线圈,作三角形或星形联结。通入三相电流时,在每个线圈中产生磁场,这三个磁场合成得到一个旋转磁场。电流完成一次全振动,旋转磁场正好旋转一周,因此,旋转磁场的每分钟转数n=60f。式中f是电源频率。
交流电动机按转子旋转的速率可分为同步电动机和异步电动机(或称非同步电动机)两种。同步电动机不管负载大小,其转子转速恒与旋转磁场的转速相同,因此把这种转速叫做同步转速,如上所述,它只决定于电源的频率。异步电动机的转速则不是恒定的,它决定于负载的大小和电源电压。三相异步电动机中又有无整流子电机和有整流子电机之分。实际应用的异步电动机绝大多数是无整流器的感应电动机(但并联与串联的三相异步整流子电动机具有可在大范围内调节转速、有高功率因数等优点),它的转速恒小于同步转速 。
感应电动机又称“异步电动机(asynchronousmotor)”,即转子置于旋转磁场中,在旋转磁场的作用下,获得一个转动力矩,因而转子转动 。
感应电动机的外观及内部结构 转子是可转动的导体,通常多呈鼠笼状。定子是电动机中不转动的部分,主要任务是产生一个旋转磁场。旋转磁场并不是用机械方法来实现。而是以交流电通于数对电磁铁中,使其磁极性质循环改变,故相当于一个旋转的磁场。这种电动机并不像直流电动机有电刷或集电环,依据所用交流电的种类有单相电动机和三相电动机,单相电动机用在如洗衣机,电风扇等;
三相电动机则作为工厂的动力设备。 通过定子产生的旋转磁场(其转速为同步转速n1)与转子绕组的相对运动,转子绕组切割磁感线产生感应电动势,从而使转子绕组中产生感应电流。转子绕组中的感应电流与磁场作用,产生电磁转矩,使转子旋转。由于当转子转速逐渐接近同步转速时,感应电流逐渐减小,所产生的电磁转矩也相应减小,当异步电动机工作在电动机状态时,转子转速小于同步转速。为了描述转子转速n与同步转速n1之间的差别,引入转差率(slip)。
同步电动机的构造大致上与交流发电机相同,它与感应电动机的基木区别在干它的转子是绕有线圈的凸出式磁极,由另一架激磁机供拾直流电交激磁电流)。
同步电动机是属于交流电机,定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的,所以称为同步电动机。正由于这样,同步电动机的电流在相位上是超前于电压的,即同步电动机是一个容性负载。为此,在很多时候,同步电动机是用以改进供电系统的功率因数的。
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