三相異步電動(dòng)機工作原理？

三項異步電動(dòng)機的工作原理應該是：一、旋轉磁場(chǎng)（一）定子旋轉磁場(chǎng)產(chǎn)生的原理 旋轉磁場(chǎng)：指磁場(chǎng)的軸線(xiàn)位置隨時(shí)間而旋轉的磁場(chǎng)。 在三相異步電動(dòng)機的定子鐵心中放置三組結構完全相同的繞組U1U2、V1V2、W1W2，各相繞組在空間互差120°電角度，向這三相繞組中通入對稱(chēng)的三相交流電，則在定子與轉子的空氣隙中產(chǎn)生一個(gè)旋轉磁場(chǎng)。 以?xún)蓸O電機即2p=2為例說(shuō)明，對稱(chēng)的三相繞組U1U2、V1V2、W1W2假定為集中繞組，三相繞組接成星形，并通以三相對稱(chēng)電流iA、iB、iC。如動(dòng)畫(huà)演示所示。假定電流的瞬時(shí)值為正時(shí)是從各繞組的首端流入，末端流出。電流流入端用“×”表示，電流流出端用“﹒”表示。 wt=0時(shí)，iA=0； iB為負值，即iB由末端V2流入，首端V1流出； iC為正值，即iC由首端W1流入，末端W2流出。 電流流入端用“×”表示，電流流出端用“﹒” 表示。 利用右手螺旋定則可確定在wt=0瞬間由三相電流所產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)方向，如動(dòng)畫(huà)演示所示。 可見(jiàn)合成磁場(chǎng)是一對磁極，磁場(chǎng)方向與縱軸線(xiàn)方向一致，上方是北極，下方是南極。wt= π/2時(shí)，iA為正較大值，即iA由首端U1流入，末端U2流出； iB為負值，即iB由末端V2流入，首端V1流出； iC為負值，即iC由W2流入，W1流出。 可見(jiàn)合成磁場(chǎng)方向以較wt=0時(shí)按時(shí)針?lè )较蜣D過(guò)90o。 同理可畫(huà)出wt= π ，wt=3π/2，wt= 2π時(shí)的合成磁場(chǎng)，可看出磁場(chǎng)的方向逐步按順時(shí)針?lè )较蛐D，共轉過(guò)360o，即旋轉一周。 綜上所述，在三相交流電動(dòng)機定子上布置有結構完全相同在空間位置各相差120o電角度的三相繞組，分別通入三相交流電，則在定子與轉子的空氣隙間所產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)是沿定子內圓旋轉的，故稱(chēng)旋轉磁場(chǎng)。 （二）旋轉磁場(chǎng)的旋轉方向 U相、V相、W相繞組的電流分別為iA、iB、iC。 三相交流電的相序A —— B ——C。 旋轉磁場(chǎng)的旋轉方向為U相—— V相—— W相（順時(shí)針旋轉） 若 U相、V相、W相繞組的電流分別為iA、iC、iB（即任意調換電動(dòng)機兩相繞組所接交流電源的相序） 旋轉磁場(chǎng)的旋轉方向為逆時(shí)針旋轉。 綜上所述，旋轉磁場(chǎng)的旋轉方向決定于通入定子繞組中的三相交流電源的相序。只要任意調換電動(dòng)機兩相繞組所接交流電源的相序，旋轉磁場(chǎng)即反轉。 （三）旋轉磁場(chǎng)的旋轉速度 兩極三相異步電動(dòng)機（即2P=2）定子繞組產(chǎn)生的旋轉磁場(chǎng)，當三相交流電變化一周后，其所產(chǎn)生的旋轉磁場(chǎng)也正好旋轉一周。 故在兩極電動(dòng)機中旋轉磁場(chǎng)的轉速等于三相交流電的變化速度，即n1=60f1=3000轉\分。 四極三相異步電動(dòng)機（即2P=4）定子繞組產(chǎn)生的旋轉磁場(chǎng)，當三相交流電變化一周后，其所產(chǎn)生的旋轉磁場(chǎng)只旋轉了半圈。 故在四極電動(dòng)機中旋轉磁場(chǎng)的轉速等于三相交流電的變化速度的一半，即n1= 60 f1/2 =1500轉/分。 綜上所述，當三相異步電動(dòng)機定子繞組為p 對磁極時(shí)，旋轉磁場(chǎng)的轉速為 n1 = 60f1/p 式中 n1:旋轉磁場(chǎng)轉速（又稱(chēng)同步轉速），轉/分 f1:三相交流電源的頻率，赫； p:磁極對數。 二、三相異步電動(dòng)機的轉動(dòng)原理問(wèn)題：為什么稱(chēng)“異步”電動(dòng)機？ 正常情況下，轉子轉速n總是略低于旋轉磁場(chǎng)轉速即同步轉速n1，若n= n1 ，則旋轉磁場(chǎng)和轉子導體間將不存在相對運動(dòng)，因而轉子導體電動(dòng)勢為零 。n和n1總存在差異，異步電動(dòng)機的名稱(chēng)由此而來(lái)。異步電動(dòng)機的轉子繞組并不直接與電源相接，而是依靠電磁感應的原理產(chǎn)生感應電動(dòng)勢和電流，故又可稱(chēng)為感應電動(dòng)機。 三、異步電動(dòng)機的轉差率 分析n和n1間的關(guān)系： 1、當n=0，轉子切割旋轉磁場(chǎng)的相對轉速n1－n= n1為較大，故轉子中的感應電動(dòng)勢和電流較大。 2、當轉子轉速n增加時(shí)，則n1－n開(kāi)始下降，故轉子中的感應電動(dòng)勢和電流下降。 3、當n= n1，則n1－n=0，轉子導體不切割定子旋轉磁場(chǎng)，故轉子中 沒(méi)有感應電動(dòng)勢。 轉差率：同步轉速n1與轉子轉速 n之差對同步轉速之比值，用S表示。 S是恒量異步電動(dòng)機性能的一個(gè)重要參數，分析幾個(gè)特定工作狀態(tài)下的S值。 1、電動(dòng)機靜止或在啟動(dòng)的瞬間，n=0，S=1。 2、電動(dòng)機空載時(shí)，需克服的阻力很小，故轉速很高，S很小。 3、電動(dòng)機額定負載時(shí)的轉差率S約為0.01~0.07。 4、電機處于電動(dòng)機狀態(tài)運行時(shí)0﹤S﹤1。三項異步電動(dòng)機的工作原理簡(jiǎn)單說(shuō)應該是：
當向三項定子繞組中通過(guò)入對稱(chēng)的三項交流電時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)以同步轉速n1沿定子和轉子內圓空間作順時(shí)針?lè )较蛐D的旋轉磁場(chǎng)。由于旋轉磁場(chǎng)以n1轉速旋轉，轉子導體開(kāi)始時(shí)是靜止的，故轉子導體將切割定子旋轉磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應電動(dòng)勢（感應電動(dòng)勢的方向用右手定則判定）。由于導子導體兩端被短路環(huán)短接，在感應電動(dòng)勢的作用下，轉子導體中將產(chǎn)生與感應電動(dòng)勢方向基本一致的感生電流。轉子的載流導體在定子磁場(chǎng)中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對轉子軸產(chǎn)生電磁轉矩，驅動(dòng)轉子 沿著(zhù)旋轉磁場(chǎng)方向旋轉。
通過(guò)上述分析可以總結出電動(dòng)機工作原理為：當電動(dòng)機的三項定子繞組（各相差120度電角度），通入三項交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉磁場(chǎng)，該旋轉磁場(chǎng)切割轉子繞組，從而在轉子繞組中產(chǎn)生感應電流（轉子繞組是閉合通路），載流的轉子導體在定子旋轉磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機轉軸上形成電磁轉矩，驅動(dòng)電動(dòng)機旋轉，并且電機旋轉方向與旋轉磁場(chǎng)方向相同。