中研紫光電機-三相高效

基本工作過程：

　　(1)當三相異步電機接入三相交流電源(各相差120度電角度)時，三相定子繞組流過三相對稱電產生的三相磁動勢(定子旋轉磁動勢)并產生旋轉磁場，該磁場以同步轉速n0沿定子和轉子內圓空間作順時針方向旋轉。

　　(2)該旋轉磁場與轉子導體有相對切割運動,根據(jù)電磁感應原理,轉子導體(轉子繞組是閉合通路)產生感應電動勢并產生感應電流(感應電動勢的方向用右手定則判定)。

　　(3)根據(jù)電磁力定律，在感應電動勢的作用下，轉子導體中將產生與感應電動勢方向基本*的感生電流。載流的轉子導體在定子產生的磁場磁場中受到電磁力作用(力的方向用左手定則判定)，電磁力對電機轉子軸形成電磁轉矩，驅動電機轉子沿著旋轉磁場方向旋轉，當電動機軸上帶機械負載時，便向外輸出機械能。由于沒有短路環(huán)部分的磁通比有短路環(huán)部分的磁通，電機轉動方向與旋轉磁場方向相同。

為什么是異步電機

　　因為三相異步電機轉子線圈中的感應電流是由于轉子導體與磁場有相對運動而產生的。三相異步電機的轉子轉速不會與旋轉磁場同步，更不會超過旋轉磁場的速度。如果三相異步電機轉子的轉速與旋轉磁場的轉速成大小相等，那么，磁場與轉子之間就沒有相對運動，導體不能切割磁力線，因此轉子線圈中也就不會產生感應電勢和電流，三相異步電機轉子導體在磁場中也就不會受到電磁力的作用而使轉子轉動。因而三相異步電機的轉子旋轉速度不可能與旋轉磁場相同，總是小于旋轉磁場的同步轉速。但在特殊運行方式下(如發(fā)電制動)，三相異步電機轉子轉速可以大于同步轉速。

中研紫光電機-三相高效

三相異步電機轉矩

　　對稱3相繞組通入對稱3相電 產生旋轉磁場，磁場線切割轉子繞組，根據(jù)電磁感應原理，轉子繞組中產生e和i，轉子繞組在磁場中受到電磁力的作用，即產生電磁轉矩，使轉子旋轉起來，轉子輸出機械能量，帶動機械負載旋轉起來。

　　在交流電機中，當定子繞組通過交流電流時，建立了電樞磁動勢，它對電機能量轉換和運行性能都有很大影響。所以三相交流繞組通入三相交產生脈振磁動勢，該磁動勢可分解為兩個幅值相等、轉速相反的旋轉磁動勢和，從而在氣隙中建立正傳和反轉磁場和。這兩個旋轉磁場切割轉子導體，并分別在轉子導體中產生感應電動勢和感應電流 。

　　該電流與磁場相互作用產生正、反電磁轉矩。正向電磁轉矩企圖使轉子正轉；反向電磁轉矩企圖使轉子反轉。這兩個轉矩疊加起來就是推動電動機轉動的合成轉矩。

三相異步電機轉速

　　在電機定子中通入3相交流電，使其產生旋轉磁場，轉速為n0。不同的磁極對數(shù)p，在相同頻率f=50Hz的交流電作用下，會產生不同的同步轉速n0，n0=60f/p。

　　電機轉子的轉速小于旋轉磁場的轉速，它和感應電機基本上是相同的。s=(ns-n)/ns。s為轉差率，

　　ns為磁場轉速，n為轉子轉速。

三相異步電機種類

　　按轉子結構的不同，三相異步電機可分為籠式和繞線式兩種。

　　籠式轉子的異步電動機結構簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應用，其主要缺點是調速困難。

　　繞線式三相異步電機的轉子和定子一樣也設置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調節(jié)電動機的轉速。

三相異步電機特點:

　　優(yōu)點：與單相異步電動機相比，三相異步電機結構簡單，制造方便，運行性能好，并可節(jié)省各種材料，價格便宜。

三相異步電機的使用

　　三相異步電機功率大，主要制成大型電機。它一般用于有三相電源(Triple-phase power)的大型工業(yè)設備中。首先說明一點的是，三相異步電機只用于電動機，極少用作發(fā)電機，都是同步電機用來發(fā)電。

　　對于1kW以下的小功率三相異步電機，不僅可以作三相運行，而且也可以作單相運行。

三相異步電機的幾種調速方式比較

　　三相異步電動機轉速公式為：n=60f/p(1-s)

　　從上式可見，改變供電頻率f、電動機的極對數(shù)p及轉差率s均可達到改變轉速的目的。從調速的本質來看，不同的調速方式無非是改變交流電動機的同步轉速或不改變同步轉兩種。

　　在生產機械中廣泛使用不改變同步轉速的調速方法有繞線式電動機的轉子串電阻調速、斬波調速、串級調速以及應用電磁轉差離合器、液力偶合器、油膜離合器等調速。改變同步轉速的有改變定子極對數(shù)的多速電動機，改變定子電壓、頻率的變頻調速有能無換向電動機調速等。

　　從調速時的能耗觀點來看，有高效調速方法與低效調速方法兩種：高效調速指時轉差率不變，因此無轉差損耗，如多速電動機、變頻調速以及能將轉差損耗回收的調速方法(如串級調速等)。有轉差損耗的調速方法屬低效調速，如轉子串電阻調速方法，能量就損耗在轉子回路中；電磁離合器的調速方法，能量損耗在離合器線圈中；液力偶合器調速，能量損耗在液力偶合器的油中。一般來說轉差損耗隨調速范圍擴大而增加，假如調速范圍不大，能量損耗是很小的。

　　一、變極對數(shù)調速方法

　　這種調速方法是用改變定子繞組的接紅方式來改變籠型電動機定子極對數(shù)達到調速目的，特點如下：

　　具有較硬的機械特性，穩(wěn)定性良好；

　　無轉差損耗，效率高；

　　接線簡單、控制方便、價格低；

　　有級調速，級差較大，不能獲得平滑調速；

　　可以與調壓調速、電磁轉差離合器配合使用，獲得較高效率的平滑調速特性。

　　本方法適用于不需要無級調速的生產機械，如金屬切削機床、升降機、起重設備、風機、水泵等。

　　二、變頻調速方法

　　變頻調速是改變電動機定子電源的頻率，從而改變其同步轉速的調速方法。變頻調速系統(tǒng)主要設備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流－直流－交流變頻器和交流－交流變頻器兩大類，目前國內大都使用交－直－交變頻器。其特點：

　　效率高，調速過程中沒有附加損耗；

　　應用范圍廣，可用于籠型異步電動機；

　　調速范圍大，特性硬，精度高；

　　技術復雜，造價高，維護檢驗困難。

　　本方法適用于要求精度高、調速性能較好場合。