感应电动机的三种运行状态及其判断方法

伺服与控制

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描述

感应电动机,又称“异步电动机”,是将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,因而转子转动的装置。转子是可转动的导体,通常多呈鼠笼状。由电气工程师尼古拉·特斯拉于1887年发明。词条介绍了感应电动机的概念、发明者、工作原理、基本结构、工作方式、制动方式、异步特征、规格以及故障检查。

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。

感应电动机中由于转子总是在“追赶”定子旋转磁场的转速,并且为了能够切割磁感应线而产生感应电流,转子的转速总要比定子旋转磁场的转速慢一点点,也就是异步运行,所以才将这种产生感应电流的电动机称为交流异步电动机。正是因为异步,所以产生了转差,转差使转子上的导体产生电流,从而在磁场中受力转动。也是因为这个原因,其控制起来会稍复杂一些。但是感应电机就是由线圈和转子铁芯组成,所以价格便宜,过载能力强,皮实耐用的同时性能卓越。

感应电动机的三种运行状态及其判断方法!

感应电动机的三种运行状态是电动机运行状态、发电机运行状态和电磁制动运行状态。

转子

一、电动机的运行状态

感应电动机的定子边接电源后,便在气隙中产生旋转磁场,以同步转速n1旋转。通过电磁感应作用,便产生电磁转矩作用在转子上,转子便在电磁转矩的作用下转动起来,转速为n,转向与n1的转向相同,这样就可以从转轴上向外输出机械功率。此时电机便是从定子边输入电能,从转子边输出机械能,感应电动机的这种运行状态称为电动机运行状态。

作为电动机运行状态时,一定要满足0《》《》《》《》

转子

二、发电机运行状态

如果用原动机拖动感应电动机的转子,沿着原来电动机运行状态时的方向加速,当转子转速n高于同步转速n1,即n》n1时,气隙旋转磁场切割转子导条的方向与电动机运行状态时相反了,导条中的感应电势和电流的方向以及产生的电磁转矩的方向也反了,这种情况下,电磁转矩对原动机来说是一个制动转矩,要保持电动机转子继续转动,原动机必须给电动机输入机械功率。另一方面,由于转子电流方向的改变,也引起定子电流方向的改变,于是定子边不再从电网输入电功率,而是变为向电网输出电功率。这样,感应电动机的运行状态是从转子边输入机械功率,从定子边输出电功率。这种把机械能转变为电能的运行状态,称为感应电动机的发电机运行状态。

作为发电机的运行状态时,一定要满足n》n1或S》1的条件。

转子

三、电磁制动运行状态

如果用外加转矩拖动感应电动机的转子,逆着原来电动机运行状态时的方向转动,则转子中的感应电动势和电流的方向仍然与原来电动机运行状态时的一样,作用在转子上的电磁转矩的方向也就与原来电动机运行状态时的一样,但是,与转子的转向相反了,亦即与外加转矩的方向相反了,此时电磁转矩成为制动转矩。为了克服这个制动转矩,维持转子的继续转动,外加转矩必须对转子供给机械功率。这样,感应电动机从定子边输入电功率,从转子边输入机械功率。感应电动机的这种运行状态称为电磁制动运行状态。

作为电磁制动运行状态时,一定要满足n《0或s》1的条件。

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