異步電動(dòng)機(jī)原理 |
| Asynchronous Motor Principle |
三相交流異步電動(dòng)機(jī)也是用三相交流電產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的，轉(zhuǎn)子不是永磁的也不是線繞電磁的，在轉(zhuǎn)子鐵芯上鑲嵌著一個(gè)“鼠籠”。下圖是一個(gè)銅制的鼠籠，由多根銅條與兩個(gè)銅端環(huán)組成，銅條與銅端環(huán)有良好的電連接。 |
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把鼠籠放在有旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的定子鐵芯中間，在定子芯繞組通上三相交流電產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，會(huì)看到鼠籠會(huì)跟著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)。因?yàn)榇艌?chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，鼠籠的銅條切割磁力線產(chǎn)生電流，而有電流的銅條又受到磁力的作用，于是鼠籠便旋轉(zhuǎn)起來(lái)。 下面四幅圖是鼠籠隨磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)畫截圖，為使畫面清楚，僅顯示旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與鼠籠電流的方向。感生電流的方向可用右手定則判斷，銅條受力方向按左手定則判斷。圖中標(biāo)有磁力線與旋轉(zhuǎn)方向，銅條端面的顏色代表電流的方向。綠色表示電流指向屏幕外，紅色表示電流指向屏幕內(nèi)，黃色表示無(wú)電流，電流變化用顏色變化表示。圖2是電流變化周期為0度時(shí)磁場(chǎng)與電流方向： |
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圖3是電流變化周期為90度時(shí)磁場(chǎng)與電流方向： |
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| 圖4是電流變化周期為180度時(shí)磁場(chǎng)與電流方向： |
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圖5是電流變化周期為270度時(shí)磁場(chǎng)與電流方向： |
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顯然，鼠籠是不可能與磁場(chǎng)同步旋轉(zhuǎn)的，只有鼠籠比磁場(chǎng)轉(zhuǎn)的慢才有鼠籠與磁場(chǎng)的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，才能切割磁力線感生電流，感生電流在洛倫茲力作用下推動(dòng)鼠籠轉(zhuǎn)子異步旋轉(zhuǎn)。鼠籠與磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速之差稱為轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差大則感生電流大，電流大則力大，力大則增加鼠籠轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)差與力會(huì)形成平衡，鼠籠轉(zhuǎn)速將穩(wěn)定在某一轉(zhuǎn)差值。 請(qǐng)觀看鼠籠隨磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的3D動(dòng)畫 |
| 鼠籠隨磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的3D動(dòng)畫 |
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為增大導(dǎo)磁率，鼠籠是嵌裝在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)的，下圖是一個(gè)嵌有銅制鼠籠的轉(zhuǎn)子： |
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把鼠籠轉(zhuǎn)子插入定子鐵芯中，組成一個(gè)三相交流異步電動(dòng)機(jī)原理模型。通上三相交流電，電機(jī)就旋轉(zhuǎn)了。由于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度比旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)慢，故稱之為異步電動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度之差再與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度之比稱為轉(zhuǎn)差率，一般異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)差率為2%至6%，輸入三相交流電為50周時(shí)，鼠籠轉(zhuǎn)子每分鐘轉(zhuǎn)速約2820至2940轉(zhuǎn)。 圖7是三相交流異步電動(dòng)機(jī)模型旋轉(zhuǎn)3D動(dòng)畫截圖 |
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| 請(qǐng)觀看三相交流異步電動(dòng)機(jī)原理模型旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫 |
| 異步電動(dòng)機(jī)原理模型旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫 |
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| 有關(guān)具體的三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)見(jiàn)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)課件或交流異步牽引電機(jī)課件。 |
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