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三相感应电动机:定子绕组由三相交流电源供电,转子绕组中的电流靠电磁感应产生,从而把电能变成机械能的装置。又称异步电动机 。
所谓二极是指定子绕组通电后将定子铁心内壁划分为一对磁极,磁感应线发出的极面称为N极,磁感应线进入的极面称为S极。三相感应电动机主要由定子(电动机不动部分)和转子构成。定子包括铁心和绕组。定子铁心由硅钢片叠压而成,铁心内壁开槽,槽内安放定子绕组。定子绕组是定子的电路部分,由漆包铜(或铝)线绕成,是三组材料、匝数、线径、绕法、形状、大小完全相同的线圈,且空间位置互成120°,称为对称三相绕组。
由于旋转磁场的转速与电源频率有固定的关系,所以旋转磁场的转速称为同步转速。旋转方向是顺时针。说明是由电流超前的相转向电流落后的相。
当定子三相绕组通入三相对称电流后电动机内就产生一个图4所示的旋转磁场。磁场顺时针旋转就相当于转子笼条(即铸铝的铝条,笼条有很多根,图4中只画出两根a1、a2作代表)a1、a2逆时针去切割磁感应线,于是在转子笼条中产生感应电动势和感应电流其方向图4所示。由于转子电流不是靠通电而是靠感应产生,所以称为三相感应电动机。由安培定律可判断出转子笼条所受磁力方向。转子在这个电磁力矩的作用下也将顺时针转动,即转子的转向与旋转磁场的转向是一致的。转子的转速与转子转轴所带负载轻重有关,但转子的转速总要小于旋转磁场的转速,否则它将因不受电磁转矩在阻力矩作用下慢下来。因而三相感应电动机又称三相异步电动机。二极电动机中转子转速一般在2800转/分以上,与旋转磁场的转速相差很小。旋转磁场的转速用n1表示,转子的转速用n表示,则S=1-n/n1称为感应电动机的转差率。二极电动机的转差率大约在0.02~0.06之间,可见它的转子转速变化范围不大。由于转子转向与旋转磁场转向一致,而旋转磁场转向又由电流的相序决定,所以当调换两根电源线时由于电流相序的改变旋转磁场的转向就要反向,从而转子的转向也就反向。可见三相感应电动机可通过任意调换两根电源线方便地使转子转轴改变转动方向。
三相感应电动机是靠通电后转轴上带负载把电能变成机械能的装置。它有坚固耐用、价格便宜、便于维修、使用简便等优点,但它也有起动转矩不大、调速性能不好等缺点,在这方面直流电动机有明显的优越性。
产生的基本条件:两个磁轭的几何夹角与两相激磁电流的相位差均不等于0度或180度。
交流电机气隙中的磁场。因其沿定、转子铁心圆柱面不断旋转而得名。旋转磁场是电能和转动机械能之间互相转换的基本条件。
通常三相交流电机的定子都有对称的三相绕组(见电枢绕组)。任意一相绕组通以交流电流时产生的是脉振磁场。但若以平衡三相电流通入三相对称绕组,就会产生一个在空间旋转的磁场。磁场的对称轴线φ随时间而转动,其转速ns由电流频率f和磁极对数P决定 ns称为同步转速或同步速(以转每分表示)。中国现在应用的工业电源的频率f为50赫,于是两极电机(P=1)的ns=3000转/分;四级电机(P=2)的ns=1500转/分;余类推。
在一般情况下,电流变化一个周期,磁场轴线在空间就转过一对极。
若近似地认为磁场沿圆周作正弦形分布,并用磁场轴线处的空间矢量Ø来代表,用矢量长度表示磁场振幅,则理论分析证明,三相对称绕组通以平衡的三相电流时,产生的是一个振幅不变的旋转磁场。这时矢量Ø在旋转过程中它的末端轨迹为一圆形,故名圆形旋转磁场。这个结论可以推广到一般的多相(包括两相)系统。即多相电机对称绕组通以平衡多相交流电流,则产生圆形旋转磁场。
一般说来,旋转磁场的转向总是从电流超前的相移向电流滞后的相。如果将三相的 3个引出线任意两个对调再接向电源,即通入三相绕组的电流相序相反,则旋转磁场的转向也跟着相反。
如果三相电流不平衡,可用对称分量法把三相电流系统分解为正序电流系统和负序电流系统。正序电流系统产生一个正向圆形旋转磁场,负序电流系统产生一个反向圆形旋转磁场。一般情况,两个磁场振幅大小不等,其合成磁场矢量的末端轨迹为一椭圆形,故名椭圆形旋转磁场。这个结论也可以推广到一般的多相(包括两相)电机。
产生的基本条件:两个磁轭的几何夹角与两相激磁电流的相位差均不等于0度或180度。
三相交流电动机里的旋转磁场是这样产生的:在三相对称绕组(三组完全相同的线圈、在电机里相互相差120°电角度安放)里通入三相交流电(每相相位差120°电角度),这就产生了旋转磁场。 形象的说:...
电磁感应原理,带电线圈通交流电,相当于磁场一直旋转,然后旋转的磁场切割导体,产生电动力,造成旋转
磁感应强度矢量B的箭头末端沿圆周移动的旋转磁场。
顺时针旋转磁场:三个完全一样的线圈AX、BY、CZ在空间沿着顺时针方向彼此间隔120°,其中BY在AX之后,CZ又在BY之后(图2)。若对这三个线圈的始端A、B、C通入正序的对称三相电流,则在三个线圈的中心处O所产生的磁感应强度矢量B的模B=3/2Bmp(Bmp为每一相电流在O处产生的正弦磁感应强度的振幅),矢量B与x轴的夹角β=π-ωt。这样,随着时间的增加,磁感应强度矢量B的大小保持为3/2Bmp不变,同时以角速度ω在空间作顺时针旋转,故该磁场为顺时针旋转的圆旋转磁场。图3是该磁场中在t=0、T/4、T/2和3/4T时的磁感应强度矢量B的示意图(设A相电流iA的初相位为零)。其中周期T=2π/ω,rA0、rB0和rC0是指示方向的单位矢量,长度为1,方向则与所对应的线圈的绕行方向成右手螺旋关系 。
逆时针旋转的磁场:三个线圈的始端A、B、C处通入负序的三相对称电流,则在三个线圈的中心处O的磁感应强度矢量B的模B=3Bmp/2,但矢量B与x轴的夹角β=ωt。随着时间的增加,磁感应强度矢量B的大小不变,却以角速度ω作逆时针旋转,故该磁场是逆时针旋转的圆旋转磁场 。
三相电动机的正转与反转:三相电动机定子上三个线圈叫做定子绕组。将该电动机接于用户端的三相电源线上,若通入定子绕组AX、BY、CZ始端的是正序的对称三相电流,绕组电流会在电机内产生旋转磁场,使电机正转;若通入的是负序的对称三相电流,则三相电动机反转。三相电动机正常工作时一般是正转的。这样,三相电动机接到三相电源线之前,需先用相序指示器确定好三相电源线的A、B、C的相序 。
磁感应强度矢量B的末端移动的轨迹为椭圆的旋转磁场。当三个线圈不一样或者是通入三个线圈始端的是正序(负序)不对称三相电流,则随着时间的增加磁感应强度矢量B末端移动的轨迹为椭圆,故该磁场为椭圆旋转磁场 。
旋转磁场是一种大小不变,而以一定转速在空间旋转的磁场。在对称三相绕组中流过对称三相电流时会产生一种旋转磁场,该磁场随电流交变而在空间不断地旋转着 。
交流电机气隙中的磁场。因其沿定、转子铁心圆柱面不断旋转而得名。旋转磁场是电能和转动机械能之间互相转换的基本条件。
通常三相交流电机的定子都有对称的三相绕组(见电枢绕组)。任意一相绕组通以交流电流时产生的是脉振磁场。但若以平衡三相电流通入三相对称绕组,就会产生一个在空间旋转的磁场。磁场的对称轴线φ随时间而转动,其转速ns由电流频率f和磁极对数P决定 ns称为同步转速或同步速(以转每分表示)。中国应用的工业电源的频率f为50赫,于是两极电机(P=1)的ns=3000转/分;四极电机(P=2)的ns=1500转/分;余类推。
在一般情况下,电流变化一个周期,磁场轴线在空间就转过一对极。
若近似地认为磁场沿圆周作正弦形分布,并用磁场轴线处的空间矢量Ø来代表,用矢量长度表示磁场振幅,则理论分析证明,三相对称绕组通以平衡的三相电流时,产生的是一个振幅不变的旋转磁场。这时矢量Ø在旋转过程中它的末端轨迹为一圆形,故名圆形旋转磁场。这个结论可以推广到一般的多相(包括两相)系统。即多相电机对称绕组通以平衡多相交流电流,则产生圆形旋转磁场。
一般说来,旋转磁场的转向总是从电流超前的相移向电流滞后的相。如果将三相的 3个引出线任意两个对调再接向电源,即通入三相绕组的电流相序相反,则旋转磁场的转向也跟着相反。
如果三相电流不平衡,可用对称分量法把三相电流系统分解为正序电流系统和负序电流系统。正序电流系统产生一个正向圆形旋转磁场,负序电流系统产生一个反向圆形旋转磁场。一般情况,两个磁场振幅大小不等,其合成磁场矢量的末端轨迹为一椭圆形,故名椭圆形旋转磁场。这个结论也可以推广到一般的多相(包括两相)电机。
【词语】:旋转磁场
【注音】:xuán zhuǎn cí chǎng
旋转磁场对Mg15Al高铝镁合金凝固组织的影响
利用旋转磁场控制Mg15Al二元高铝镁合金凝固过程,以期获得均匀细小的等轴晶,使合金后续的等通道挤压能顺利进行。通过OM、SEM、EDS测试手段研究了旋转磁场对合金凝固组织及溶质分配的影响。结果表明:旋转磁场主要通过与金属液流相互作用引起强烈的旋流而产生搅拌作用来影响合金的温度场与溶质场的分布,故能够显著细化Mg15Al二元高铝镁合金组织中的初晶α-Mg,促进Al在初晶α-Mg中的固溶,但对于在凝固末期才形成的共晶组织而言,由于凝固末期所剩液相形不成有效流动,其形态受旋转磁场影响不大。随励磁电压增大,晶粒细化效果增加,励磁电压为60V时,晶粒细化效果最佳,Al在初晶α-Mg中固溶量最高,励磁电压继续增加,由于磁场感生热增加将弱化二次冷却,使晶粒细化效果下降。
旋转磁场对牺牲阳极镁锰合金液态成形过程中α-Mn偏析的影响
针对牺牲阳极镁锰合金在液态成形过程中α-Mn极易产生偏析,造成牺牲阳极效率严重下降的问题,重点研究了不同强度的旋转磁场对牺牲阳极镁锰合金液态成形过程中α-Mn偏析的影响。实验结果表明:旋转磁场的搅拌作用不仅能明显改善镁锰合金中α-Mn的偏析,还能有效细化镁锰合金的晶粒。随激磁电压的增大,α-Mn偏析得到改善,且晶粒细化更明显。激磁电压为60V时,镁锰合金的硬度值最高,在人造海水中的耐蚀性最好。初步探讨了旋转磁场搅拌作用对牺牲阳极镁锰合金液态成形过程中α-Mn偏析改善机理。分析认为:旋转磁场强烈的搅拌作用使Mn在镁锰合金中分布更均匀,成形过程中晶核增多,冷却速度提高,快速凝固是α-Mn偏析改善及镁锰合金晶粒细化的根本原因。
将旋转磁场放加于焊接电弧,磁场形状、强度和旋转频率影响电弧形态、电流密度、电弧压力等物理特性,建立强旋转磁场下电弧旋转的单粒子轨道模型和流体模型,研究该磁场对熔滴过光洁度 的影响规律。旋转磁场压电缩电弧,电弧强烈自旋改变液流尖力,使大电流MAG焊接可形成稳定旋转射流过渡 ,突破传统焊接规范的电流使用上限,熔敷效率提提高3-5倍。
直流电机的旋转原理是通电导体在磁场中受力的原理旋转的,直流电机的旋转是磁场不动,导体运动
三相异步电动机的旋转原理
三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场,三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道,三相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的,三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度,这样,当在定子绕组中通入三相电源时,定子绕组就会产生一个旋转磁场,定子绕组产生旋转磁场后,转子导体(鼠笼条)将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流,转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力,电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向旋转起来。一般情况下,电动机的实际转速低于旋转磁场的转速不同步。为此我们称三相电动机为异步电动机
批准号 |
50205001 |
项目名称 |
旋转磁场下的电弧特性与熔滴过渡机制 |
项目类别 |
青年科学基金项目 |
申请代码 |
E0508 |
项目负责人 |
陈树君 |
负责人职称 |
教授 |
依托单位 |
北京工业大学 |
研究期限 |
2003-01-01 至 2005-12-31 |
支持经费 |
24(万元) |