异步电动机原理(双速三相异步电动机原理)

鑫锐电气 2022-12-26 18:07 编辑:admin 195阅读

1. 双速三相异步电动机原理

在三角形或星形连接的定子绕组上通三相交流电,定子绕组内(结合定子铁心)就会产生旋转磁场,当磁力线切割转子绕组时,转子绕组会在电磁感应作用下产生电流,结果就形成自己的磁场。在定子磁场与转子磁场相互作用时,转子就随定子磁场旋转而转动。(电动机就启动了) 电能---------磁能------电磁感应------电能------磁能。磁能与磁能相互作用。电能就转变成机械能。

2. 双速三相异步电动机原理图分析

双速三相异步电动机,是指可以控制电流频率起到对电动机转速控制的电动机

3. 双速三相异步电动机图

三相异步电机通过改变定子绕组接法,可以实现两种极对数的方法,实现双速工作。可以由两极电机通过改变绕组接法,变成四极电机,这样旋转磁场的同步转速就可由两级的3000转/分,变为同步转速为1500转/分,对应的额定工作转速相应分为两档实现双速功能。

4. 双速三相异步电动机原理视频

视频监控不是测速的,这是跟工作原理有直接关系,监控视频他是对现场画面进行拍摄,这样就可以保存在相对时间这个场景内所有的动态。这对后期进行回访和情况调查有很大的帮助。而测速它是专业的测速仪才能达到的一种项目。和视频监控是两回事。

5. 三相异步电动机双速调速原理

双速电机

属于异步电动机变极调速,是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数,从而改变电动机的转速。

变速原理

电机的变速采用改变绕组的连接方式,也就是说用改变电机旋转磁场的磁极对数来改变它的转速。

双速电机(风机),平时转速低,有时风机就高速转,主要是通过以下外部控制线路的切换来改变电机线圈的绕组连接方式来实现。

1、在定子槽内嵌有两个不同极对数的共有绕组,通过外部控制线路的切换来改变电机定子绕组的接法来实现变更磁极对数;

2、在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组;

3、在定子槽内嵌有两个不同极对数的独立绕组,而且每个绕组又可以有不同的联接。

设备简介

双速电动机属于异步电动机变极调速,是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数,从而改变电动机的转速。根据公式;n=60f/p可知异步电动机的同步转速与磁极对数成反比,磁极对数增加一倍,同步转速n下降至原转速的一半,电动机额定转速n也将下降近似一半,所以改变磁极对数可以达到改变电动机转速的目的。这种调速方法是有级的,不能平滑调速,而且只适用于鼠笼式电动机。

最常见的单绕组双速电动机,转速比等于磁极倍数反比,如2极/4极、4级/8极,从定子绕组△接法变为YY接法,磁极对数从2p=2变为2p=1。∴转速比=1/2

控制电路

1、合上空气开关QF引入三相电源

2、按下起动按钮SB2,交流接触器KM1线圈回路通电并自锁,KM1主触头闭合,为电动机引进三相电源,L1接U1、L2接V1、L3接W1;U2、V2、W2悬空。电动机在△接法下运行,此时电动机p=2、n1=1500转/分。

3、若想转为高速运转,则按SB3按钮,SB3的常闭触点断开使接触器KM1线圈断电,KM1主触头断开使U1、V1、W1与三相电源L1、L2、L3脱离。其辅助常闭触头恢复为闭合,为KM2线圈回路通电准备。同时接触器KM2线圈回路通电并自锁,其常开触点闭合,将定子绕组三个首端U1、V1、W1连在一起,并把三相电源L1、L2、L3引入接U2、V2、W2,此时电动机在YY接法下运行,这时电动机p=1,n1=3000转/分。KM2的辅助常开触点断开,防KM1误动。

4、FR1、FR2分别为电动机△运行和YY运行的过载保护元件。

5、此控制回路中SB2的常开触点与KM1线圈串联,SB2的常闭触点与KM2线圈串联,同样SB3按钮的常闭触点与KM1线圈串联,SB3的常开于KM2线圈串联,这种控制就是按钮的互锁控制,保证△与YY两种接法不可能同时出现,同时KM2辅助常闭触点接入KM1线圈回路,KM1辅助常闭触点接入KM2线圈回路,也形成互锁控制。

行业现状

双速电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外,在纺织、冶金、城市煤气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。双速电机作为主要的动力设备,通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械。

随着科技、生产的发展,存在爆炸危险的场所也在不断增加。例如,食用油生产过去是用传统的压榨法工艺,20世纪70年代以后,我国开始引进国外先进的浸出油工艺,但此工艺中要使用含有乙烷的化学溶剂,乙烷是易燃易爆物质;因此浸出油车间就成了爆炸危险场所,需要使用双速电机和其他防爆电气产品。又如,近年来我国公路发展迅速,一大批燃油加油站出现,也给双速电机提供了新的市场。

6. 变速多速三相异步电动机原理

三相变极多速异步电动机的磁场转速n=60f/p,p是磁场极对数,变极就是改变极对数,从而改变磁场转速,达到改变转子转速的目的。

7. 双速三相异步电动机原理图

变频电机和普通电机的区别,主要表现在以下两个方面:

第一,普通电机只能在工频附近长时间工作,而变频电机则可以长时间在严重高于,或者是低于工频的条件下进行工作;举个例子,我们国家的工频是50Hz,普通电机如果长时间在5Hz,很快就会出现故障,甚至是损坏;而变频电机的出现,就解决了普通电机的这个不足;

第二,普通电机和变频电机的散热系统不同。普通电机的散热系统和转速是息息相关的,或者说,电机的转速快,散热系统就效果好,电机转速慢,散热效果就会大打折扣,而变频电机则不存在这个问题。

普通电机加上变频器之后,是可以实现变频运行了,但并非真正的变频电机,如果长时间在非工频状态下工作,可能到电机的损坏。

一、变频器对电机的影响主要在电动机的效率和温升

变频器在运行中能产生不同程度的谐波电压和电流,使电动机在非正弦电压、电流下运行,里面的高次谐波会引起电动机定子铜耗、转子铜耗、铁耗及附加损耗增加,最为显著的是转子铜耗,这些损耗会使电动机额外发热,效率降低,输出功率减小,普通电动机温升一般要增加10%-20%。   

   普通电机 带独立散热风扇的变频电机

二、电动机的绝缘强度问题

变频器载波频率从几千到十几千赫,使得电动机定子绕组要承受很高的电压上升率,相当于对电动机施加陡度很大的冲击电压,使电动机的匝间绝缘承受较为严重的考验。

三、谐波电磁噪声与震动

普通电动机采用变频器供电时,会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次谐波与电动机电磁部分固有空间谐波相互干涉,形成各种电磁激振力,从而加大噪声。由于电动机的工作频率范围宽,转速变化范围大,各种电磁力波的频率很难避开电动机的各结构件的固有振动频率。

四、低转速时的冷却问题

当电源频率较低时,电源中的高次谐波所引起的损耗较大;其次变通电机转速降低时,冷却风量与转速的三次方成正比减小,致使电机热量散发不出去,温升急剧增加,难以实现恒转矩输出。

五、针对以上情况,变频电机采用以下设计:

尽可能减小定子和转子电阻,降低基波铜耗,以弥补高次谐波引起的铜耗增加

主磁场不饱和设计,一是考虑高次谐波会加深磁路饱和,二是考虑在低频时为了提高输出转矩可适当提高变频器的输出电压

结构设计,主要是绝缘等级提高;对电动机的振动、噪声问题充分考虑;冷却方式采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动方式,强冷风扇的作用就是为了保证电机在低转速下的冷却。

变频电机的线圈分布电容小一点,矽钢片的电阻大些,这样高频脉冲对电机的影响就小了,电机的电感滤波效果要好些。

普通电机即工频电机只需要考虑启动过程和工频一个点的工作情况(公众号:机电人脉),然后设计电机;而变频电机需要考虑启动过程和变频范围内的所有点工作情况,然后设计电机。

为了适应变频器输出的PWM调宽波模拟正弦交流电含有大量谐波,专门制作的变频电机,其作用实际上可理解为电抗器加普通电机。

如何区分普通电机和变频电机?

一.普通电机和变频电机结构上的区别

1.绝缘等级要求更高

一般变频电机的绝缘等级为F级或更高,加强对地绝缘和线匝绝缘强度,特别要考虑绝缘耐冲击电压的能力。

2.变频电机的振动、噪声要求更高

变频电机要充分考虑电动机构件及整体的刚性,尽力提高其固有频率,以避开与各次力波产生共振现象。

3.变频电机冷却方式不同

变频电机一般采用强迫通风冷却,即主电机散热风扇采用独立的电机驱动。

4.保护措施要求不同

对容量超过160kW变频电动机应采用轴承绝缘措施。主要是易产生磁路不对称,也会产生轴电流,当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时,轴电流将大为增加,从而导致轴承损坏,所以一般要采取绝缘措施。对恒功率变频电动机,当转速超过3000/min时,应采用耐高温的特殊润滑脂,以补偿轴承的温度升高。

5.散热系统不同

变频电机散热风扇采用独立电源供电,保证持续的散热能力。

二.普通电机和变频电机设计上的区别

1.电磁设计

对普通异步电动机来说,再设计时主要考虑的性能参数是过载能力、启动性能、效率和功率因数。而变频电动机,由于临界转差率反比于电源频率,可以在临界转差率接近1时直接启动,因此,过载能力和启动性能不在需要过多考虑,而要解决的关键问题是如何改善电动机对非正弦波电源的适应能力。

2.结构设计

在结构设计时,主要也是要考虑非正弦电源特性对变频电机的绝缘结构、振动、噪声冷却方式等方面的影响。

8. 双速三相交流异步电动机

转子绕组不是由绝缘导线绕制而成,而是铝条或铜条与短路环焊接而成或铸造而成的三相异步电动机称为鼠笼式电机。鼠笼型电动机是三相异步电动机中的一种,三相异步电动机分为做鼠笼型电动机和绕线式电动机。

小型三相鼠笼式异步电动机具有体积小、重量轻、质量好等优点,故在农业生产和乡镇企业中得到广泛应用。