简述异步电动机的工作原理(简述异步电动机的工

鑫锐电气 2022-12-26 23:11 编辑:admin 223阅读

1. 简述异步电动机的工作原理,并说明其转速

交流电机分

异步电机

——电机速度

永远不等于

由电机极对数和供电频率决定的

同步速

的交流电机(与旋转磁场同步)

同步电机

——电机速度

永远等于同步速

的交流电机(与旋转磁场同步)

先来看2个公式:

其中s是滑动差,n是转子速度,ns是同步速,f1是电机供电频率,p是极对数,得:

1.所以:异步电动机的转速,由频率及电机极数决定;在频率固定时,由电机的极数决定。

2.

在转差s不变的情况

,n相对于ns同步。

3.转差率=(同步转速-转子转速)/同步转速。因为异步电机可以变滑差s来调节转速(原理是功率本质)。所以s不情况下,转差率不同。

2. 简述异步电动机的工作原理是什么

三相交流异步电动机工作原理:三相对称绕组,通入三相对称交流电,将在空间产生旋转磁场,此磁场切割转子导体,将在转子中产生感应电动势及感应电流,并且转速低于同步速并与同步速方向相同旋转。 用途:各种机床,水泵,通风机等。 优点:结构简单,制造容易,运行可靠,维护方便,成本较低,效率较高。

3. 异步电动机在正常旋转时,其转速

、决定原因不同

同步转速的大小由交流电源的频率及磁场的磁极对数决定。

额定转速是电机在额定磁通下的转速,此时额定电动势等于额定电压。

2、速度不同

旋转磁场的同步转速一般是固定不变的,它是由磁极对数和电源频率决定的。

额定转速是指发动机在额定功率下的转速,额定功率是制造厂规定的。额定转速一般低于全负荷下的最大功率转速。

4. 简述异步电动机的转动原理

这个异步,是指电机转子和电源的频率的不同步,也就是说,电源的频率为50Hz/秒,它在电机线圈里产生的旋转磁场为50转/秒,也就是3000转/分,而异步电机的转子在工作时,它不和旋转磁场同步,始终低于这个值,所以这种电机就称为异步电机。

5. 说明三相异步电动机的工作原理,为什么电动机转速

三相异步电动机旋转磁场的转速由交流电源频率和电动机极数决定。要改变旋转磁场转向,只要改变三相电源得相序即可。常用交流电源频率为50赫兹,2极电动机旋转磁场转速3000转/分,4极电动机旋转磁场转速1500转/分,6极电动机旋转磁场转速1000转/分,8极电动机旋转磁场转速750转/分。

6. 简述交流异步电动机调速的原理方法和特点

绕线式电动机转子串电阻调速方法: 线式异步电动机转子串入附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行。串入的电阻越大,电动机的转速越低。

此方法设备简单,控制方便,但转差功率以发热的形式消耗在电阻上。属有级调速,机械特性较软。

7. 简述异步电动机的工作原理,并说明其转速的特点

异步电机(感应电机)的工作原理是通过定子的旋转磁场在转子中产生感应电流,产生电磁矩,转子中并不直接产生磁场.因此,转子的转速一定是小于同步速的(没有这个差值,即转差率,就没有转子感应电流),也因此叫做异步电机. 而同步电机转子本身产生固定方向的磁场(用永磁铁或直流电流产生),定子旋转磁场"拖着"转子磁场(转子)转动,因此转子的转速一定等于同步速,也因此叫做同步电机. 而“三相异步电机”,三相是指电压是三相电,供电方式是120°电角度产生交变磁场,带动电机工作。

8. 根据异步电动机的转速公式,改变转速的方法有

三相异步电动机转速公式为: n=60f/p(1-s)从上式可见,改变供电频率 f 、电动机的极对数 p 及转差率 s 均可太到改变转速 的目的。从调速的本质来看, 不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速 或不改变同步转两种。 在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电 阻调速、转波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合 器等调速。 改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机, 改变定子电压、 频 率的变频调速有能无换向电动机调速等。 从调速时的能耗观点来看, 有高效调速方法与低效调速方法两种: 高效调速指时 转差率不变, 因此无转差损耗, 如多速电动机、 变频调速以及能将转差损耗回收 的调速方法(如串级调速等) 。有转差损耗的调速方法属低效调速,如转子串电 阻调速方法, 能量就损耗在转子回路中; 电磁离合器的调速方法, 能量损耗在离 合器线圈中; 液力偶合器调速, 能量损耗在液力偶合器的油中。 一般来说转差损 耗随调速范围扩大而增加,如果调速范围不大,能量损耗是很小的。 一、变极对数调速方法这种调速方法是用改变定子绕组的接线方式来改变笼型电动机定子极对数达到 调速目的,特点如下: 具有较硬的机械特性,稳定性良好; 无转差损耗,效率高; 接线简单、控制方便、价格低; 有级调速,级差较大,不能获得平滑调速; 可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性。 本方法适用于不需要无级调速的生产机械, 如金属切削机床、 升降机、起重设备、 风机、水泵等。 二、变频调速方法变频调速是改变电动机定子电源的频率, 从而改变其同步转速的调速方法。 变频调速系统主 要设备是提供变频电源的变频器, 变频器可分成交流-直流-交流变频器和交流-交流变频 器两大类,目前国内大都使用交-直-交变频器。其特点: 效率高,调速过程中没有附加损耗; 应用范围广,可用于笼型异步电动机; 调速范围大,特性硬,精度高; 技术复杂,造价高,维护检修困难。 本方法适用于要求精度高、调速性能较好场合。 三、串级调速方法串级调速是指绕线式电动机转子回路中串入可调节的附加电势来改变电动机的转差, 达到调 速的目的。 大部分转差功率被串入的附加电势所吸收, 再利用产生附加的装置, 把吸收的转 差功率返回电网或转换能量加以利用。 根据转差功率吸收利用方式, 串级调速可分为电机串 级调速、机械串级调速及晶闸管串级调速形式,多采用晶闸管串级调速,其特点为: 可将调速过程中的转差损耗回馈到电网或生产机械上,效率较高; 装置容量与调速范围成正比,投资省,适用于调速范围在额定转速 70%- 90%的生产机械 上; 调速装置故障时可以切换至全速运行,避免停产; 晶闸管串级调速功率因数偏低,谐波影响较大。 本方法适合于风机、水泵及轧钢机、矿井提升机、挤压机上使用。 四、绕线式电动机转子串电阻调速方法绕线式异步电动机转子串入附加电阻, 使电动机的转差率加大, 电动机在较低的转速下运行。 串入的电阻越大,电动机的转速越低。此方法设备简单, 控制方便,但转差功率以发热的形 式消耗在电阻上。属有级调速,机械特性较软。 五、定子调压调速方法当改变电动机的定子电压时, 可以得到一组不同的机械特性曲线, 从而获得不同转速。 由于 电动机的转矩与电压平方成正比, 因此最大转矩下降很多, 其调速范围较小, 使一般笼型电 动机难以应用。 为了扩大调速范围, 调压调速应采用转子电阻值大的笼型电动机, 如专供调 压调速用的力矩电动机, 或者在绕线式电动机上串联频敏电阻。 为了扩大稳定运行范围, 当 调速在 2:1 以上的场合应采用反馈控制以达到自动调节转速目的。 调压调速的主要装置是一个能提供电压变化的电源,目前常用的调压方式有串联饱和电抗 器、自耦变压器以及晶闸管调压等几种。晶闸管调压方式为最佳。调压调速的特点: 调压调速线路简单,易实现自动控制; 调压过程中转差功率以发热形式消耗在转子电阻中,效率较低。 调压调速一般适用于 100KW 以下的生产机械。 六、电磁调速电动机调速方法电磁调速电动机由笼型电动机、 电磁转差离合器和直流励磁电源(控制器) 三部分组成。直 流励磁电源功率较小, 通常由单相半波或全波晶闸管整流器组成, 改变晶闸管的导通角, 可 以改变励磁电流的大小。 电磁转差离合器由电枢、 磁极和励磁绕组三部分组成。 电枢和后者没有机械联系, 都能自由 转动。 电枢与电动机转子同轴联接称主动部分, 由电动机带动; 磁极用联轴节与负载轴对接 称从动部分。 当电枢与磁极均为静止时, 如励磁绕组通以直流, 则沿气隙圆周表面将形成若 干对 N、S 极性交替的磁极,其磁通经过电枢。当电枢随拖动电动机旋转时,由于电枢与磁 极间相对运动, 因而使电枢感应产生涡流, 此涡流与磁通相互作用产生转矩, 带动有磁极的 转子按同一方向旋转,但其转速恒低于电枢的转速 N1,这是一种转差调速方式,变动转差 离合器的直流励磁电流,便可改变离合器的输出转矩和转速。电磁调速电动机的调速特点: 装置结构及控制线路简单、运行可靠、维修方便; 调速平滑、无级调速; 对电网无谐影响; 速度失大、效率低。 本方法适用于中、小功率,要求平滑动、短时低速运行的生产机械。 七、液力耦合器调速方法液力耦合器是一种液力传动装置, 一般由泵轮和涡轮组成, 它们统称工作轮, 放在密封壳体 中。壳中充入一定量的工作液体, 当泵轮在原动机带动下旋转时, 处于其中的液体受叶片推 动而旋转,在离心力作用下沿着泵轮外环进入涡轮时,就在同一转向上给涡轮叶片以推力, 使其带动生产机械运转。 液力耦合器的动力转输能力与壳内相对充液量的大小是一致的。 在 工作过程中,改变充液率就可以改变耦合器的涡轮转速,作到无级调速,其特点为: 功率适应范围大,可满足从几十千瓦至数千千瓦不同功率的需要; 结构简单,工作可靠,使用及维修方便,且造价低; 尺寸小,能容大; 控制调节方便,容易实现自动控制。 本方法适用于风机、水泵的调速。

9. 简述异步电动机的工作原理,并说明其转速的变化

永磁同步电机主磁场的建立:励磁绕组通以直流励磁电流,建立极性相间的励磁磁场,即建立起主磁场。

永磁同步电机的载流导体:三相对称的电枢绕组充当功率绕组,成为感应电势或者感应电流的载体。

永磁同步电机的切割运动:原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能),极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。

永磁同步电机交变电势的产生:由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动,电枢绕组中将会感应出大小和方向按周期性变化的三相对称交变电势。通过引出线,即可提供交流电源。

永磁同步电机的交变性与对称性:由于旋转磁场极性相间,使得感应电势的极性交变;由于电枢绕组的对称性,保证了感应电势的三相对称性。

10. 试简述异步电动机的工作原理

工作原理:当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。3.1异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流相互作用产生的。

3.2但异步电动机的定子主磁通却并不是静止的,而是以一定的转速旋转着的。

3.3产生转子电流的必要条件是转子绕组切割定子磁场的磁力线。因此,转子转速必须低于定子磁场的转速(即为“异步”)。

11. 简述异步电动机的基本工作原理

直流异步电机是根据通电流的导体在磁场中会受力的原理来工作的。

当直流电源通过电刷向电枢绕组供电时,电枢表面的N极下导体可以流过相同方向的电流,根据左手定则导体将受到逆时针方向的力矩作用;电动机的转子上绕有线圈,通入电流,定子作为磁场线圈也通入电流,产生定子磁场,通电流的转子线圈在定子磁场中,就会产生电动力,推动转子旋转。

转子电流是通过整流子上的碳刷连接到直流电源的。