感應(yīng)電機是指一種定�(zhuǎn)子之間靠電磁感應(yīng)作用,在�(zhuǎn)子內(nèi)感應(yīng)電流以實�(xiàn)機電能量�(zhuǎn)換的電機。感�(yīng)電機的定子由定子鐵心、定子繞組和機座三部分組�� �(zhuǎn)子由�(zhuǎn)子鐵�、轉(zhuǎn)子繞組和�(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子鐵心也是主磁路的一部分,一般由�0.5mm�硅鋼�疊成,鐵心固定在�(zhuǎn)軸或�(zhuǎn)子支架上。整個轉(zhuǎn)子的外表呈圓柱形。轉(zhuǎn)子繞組分為籠型和繞線型兩�� 正常情況�,感�(yīng)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低或略高于旋�(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)�(同步�(zhuǎn)�),因此感�(yīng)電機又稱為“異步電機”� 感應(yīng)電機的負載發(fā)生變化時,轉(zhuǎn)子的�(zhuǎn)速和�(zhuǎn)差率將隨之而變�,使�(zhuǎn)� �(dǎo)體中的電動勢、電流和電磁�(zhuǎn)矩發(fā)生相�(yīng)的變化,以適�(yīng)負載的需�。按照轉(zhuǎn) 差率的正負和大小,感�(yīng)電機�電動���(fā)電機和電磁制動三種運行狀�(tài)�
感應(yīng)電機的定子由定子鐵心、定子繞組和機座三部分組�。定子鐵心是主磁路的一部分。為了減少激磁電流和旋轉(zhuǎn)磁場在鐵心中�(chǎn)生的渦流和磁滯損�,鐵心由�0.5mm、的硅鋼片疊成。容量較大的電動�,硅鋼片兩面涂以絕緣漆作為片間絕緣。小型定子鐵心用硅鋼片疊�、壓緊成為一個整體后固定在機座內(nèi);中型和大型定子鐵心由扇形沖片拼�.在定子鐵心內(nèi)�,均勻地沖有許多形狀相同的槽,用以嵌放定子繞�。小型感�(yīng)電機通常采用半閉口槽和由高強度漆包線繞成的單�(散下�)繞組,線圈與鐵心之間墊有槽絕�。半閉口槽可以減少主磁路的磁�,使激磁電流減�,但嵌線較不方便。中型感�(yīng)電機通常采用半開口槽。大型高壓感�(yīng)電機都用開口槽.以便于嵌�。為了得到較好的電磁性能,中、大型感�(yīng)電機都采用雙層短距繞組�
�(zhuǎn)子由�(zhuǎn)子鐵�、轉(zhuǎn)子繞組和�(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子鐵心也是主磁路的一部分,一般由�0.5mm的硅鋼片疊成,鐵心固定在�(zhuǎn)軸或�(zhuǎn)子支架上。整個轉(zhuǎn)子的外表呈圓柱形。轉(zhuǎn)子繞組分為籠型和繞線型兩�
籠型�(zhuǎn)�
籠型繞組是一個自行閉合的繞組,它由插人每個轉(zhuǎn)子槽中的�(dǎo)條和兩端的環(huán)形端�(huán)�(gòu)�,如果去掉鐵心,整個繞組形如一個“圓籠�,因此稱為籠型繞�(�5�1)。為節(jié)約用銅和提高生產(chǎn)�,小型籠型電機一般都用鑄鋁轉(zhuǎn)�;對�、大型電機.由于鑄鋁�(zhì)量不易保�,故采用銅條插入�(zhuǎn)子槽�(nèi)、再在兩端焊上端�(huán)的結(jié)�(gòu)?;\型感�(yīng)電機�(jié)�(gòu)簡單、制造方�,是一種經(jīng)�、耐用的電�。所以應(yīng)用極��
繞線型轉(zhuǎn)�
繞線型轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)嵌有用絕緣導(dǎo)線組成的三相繞組,繞組的三個出線端�
到設(shè)置在�(zhuǎn)軸上的三個集電環(huán)�,再通過電刷引出.如�5-3所�。這種�(zhuǎn)子的特點�,可以在�(zhuǎn)子繞組中接人外加電阻,以改善電動機的起動和調(diào)速性能�
與籠型轉(zhuǎn)子相比較,繞線型�(zhuǎn)子結(jié)�(gòu)稍復(fù)�,價格稍�,因此只在要求起動電流小、起動轉(zhuǎn)矩大,或需要調(diào)遣的場合下使�
感應(yīng)電機是利用電磁感�(yīng)原理,通過定子的三相電流產(chǎn)生旋�(zhuǎn)磁場,并與轉(zhuǎn)子繞組中的感�(yīng)電流相互作用�(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,以進行能量�(zhuǎn)�。正常情況下,感�(yīng)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低或略高于旋�(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)�(同步�(zhuǎn)�),因此感�(yīng)電機又稱為“異步電機”�
感應(yīng)電機的負載發(fā)生變化時,轉(zhuǎn)子的�(zhuǎn)速和�(zhuǎn)差率將隨之而變化,使轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的電動勢、電流和電磁�(zhuǎn)矩發(fā)生相�(yīng)的變�,以適應(yīng)負載的需要。按照轉(zhuǎn)差率的正負和大小,感�(yīng)電機有電動機、發(fā)電機和電磁制動三種運行狀�(tài)�
�(dāng)�(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于旋�(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速時(ns>n>0),轉(zhuǎn)差率0<s<l。設(shè)定子三相電流所�(chǎn)生的氣隙旋轉(zhuǎn)磁場為逆時針轉(zhuǎn)�,按右手定則.即可確定轉(zhuǎn)子導(dǎo)體“切割”氣隙磁場后感應(yīng)電動勢的方向。由于轉(zhuǎn)子繞組是短路的,�(zhuǎn)子導(dǎo)體中便有電流流過。轉(zhuǎn)子感�(yīng)電流與氣隙磁場相互作用,將產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)�;按左手定則,電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相�,即電磁�(zhuǎn)矩為�(qū)動性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩此時電機從電網(wǎng)輸入功率,通過電磁感應(yīng),由�(zhuǎn)子輸出機械功�,電機處于電動機狀�(tài)�
若電機用原動機驅(qū)�,使�(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于旋�(zhuǎn)磁場�(zhuǎn)�(n>ns),則�(zhuǎn)差率s<0。此時轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的感�(yīng)電動勢以及電流的有功分量將與電動機狀�(tài)時相�,因此電磁轉(zhuǎn)矩的方向?qū)⑴c旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向兩者相�,如�5�5b所�,即電磁�(zhuǎn)矩為制動性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩。為使轉(zhuǎn)子持�(xù)地以高于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速旋�(zhuǎn).原動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩必須克服制動的電磁�(zhuǎn)�;此時轉(zhuǎn)子從原動機輸入機械功�,通過電磁感應(yīng)由定于輸出電功率,電機處于發(fā)電機狀�(tài)�
若由機械或其他外因使�(zhuǎn)子逆著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)(n<0),則�(zhuǎn)差率s>1。此時轉(zhuǎn)子導(dǎo)體“切割”氣隙磁場的相對速度方向與電動機狀�(tài)時相同,故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中的感�(yīng)電動勢和電流的有功分量與電動機狀�(tài)時同方向,電磁轉(zhuǎn)矩方向亦與圖5�5a中相�。但由于�(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向改�,故對轉(zhuǎn)子而言,此電磁�(zhuǎn)矩表�(xiàn)為制動轉(zhuǎn)矩。此時電機處于電磁制動狀�(tài),它一方面從外界輸入機械功�,同時又從電�(wǎng)吸取電功�,兩者都變成電機�(nèi)部的損耗�
感應(yīng)電動機的額定值有�
(1)額定功率PN:指電動機在額定狀�(tài)下運行時,軸端愉出的機械功率.單位為千瓦(kw)�
(2)定子額定電壓UN:指電機在額定狀�(tài)下運行時,定子繞組應(yīng)加的線電�。單位為�(v)�
(3)定子額定電流IN/”指電機在額定電壓下運行,輸出功率達到額定功率時,流入定子繞組的線電�,單位為�(A)�
(4)額定頻率fN指加于定子邊的電源頻�,我國工頻規(guī)定為50�(Hz)�
(5)額定�(zhuǎn)速nN電機在額定狀�(tài)下運行時�(zhuǎn)子的�(zhuǎn)�,單位為�(zhuǎn)/�(r/min)。除上述�(shù)�(jù)�,銘牌上有時還標(biāo)明額定運行時電機的功率因�(shù)、效�、溫�、定額等。對繞線型電�,還常標(biāo)出轉(zhuǎn)子電壓和�(zhuǎn)子額定電流等�(shù)�(jù)�
功率強大的AC感應(yīng)電機慢慢�(fā)展為�(biāo)�(zhǔn)的電機設(shè)計類型,其特點是效率�,且價格具誘惑力。美國國家電氣制造協(xié)會(National Electrical Manufacturers Association, NEMA)已�(jīng)開發(fā)了針對于此的�(guī)�,名為NEMA A、B、C和D電機類型,將典型電機特性標(biāo)�(zhǔn)�,如起動電流、轉(zhuǎn)�、轉(zhuǎn)矩點,以適應(yīng)各種不同的負載應(yīng)��
以下是NEMA電機類型的綱要:
類型A:常�(guī)起動�(zhuǎn)矩(通常為額定的150-170%�,相�(yīng)起動電流高。極限轉(zhuǎn)矩是所有NEMA類型中的。能在短時間�(nèi)處理重負�。轉(zhuǎn)差小于或等于5%。一個典型的�(yīng)用是注塑機械的電機�
類型B:是AC感應(yīng)電機中類型最多的電機。它的起動轉(zhuǎn)矩與類型A的相�,但有時還要�,提供較低的起動電流。但是,它在工業(yè)�(yīng)用中鎖定�(zhuǎn)子轉(zhuǎn)�,仍然允許起動負載。轉(zhuǎn)差小于或等于5%。電機效率和滿載功率因素比較高。典型的�(yīng)用包括泵、風(fēng)�、和機床�
類型C:提供高起動�(zhuǎn)矩(高于類型A和B,通常超過額定�200%�。它常用于驅(qū)動重起步負載。這些電機幾乎可運行在全速時,而不出現(xiàn)過載。起動電流低。轉(zhuǎn)差小于或等于5%�
類型D:在所有NEMA電機類型�,是能提供的起動�(zhuǎn)矩的電機。起動電流和滿載速度�。高�(zhuǎn)差值(5-13%�,電機適用于在電機運行速度�,沒有負載變換或沒有劇烈變換�,例如調(diào)速輪能量存儲的機�。不少類型的子分類還包括更寬的轉(zhuǎn)差范�。這種電機類型一般是特殊定制��
這些電機的速度-�(zhuǎn)矩特性各不相�。定�(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩(起動�(zhuǎn)矩)指最小轉(zhuǎn)�,由�(zhuǎn)子停止時�(chǎn)�,此時為額定電壓和頻�。極限轉(zhuǎn)矩是�(zhuǎn)�,在突然的電機速度降低前產(chǎn)�,出�(xiàn)額定速度(額定電壓和頻率�。拉升轉(zhuǎn)矩是最小轉(zhuǎn)�,在電機的速度從停止一直到速度點時�(chǎn)生,此時極限�(zhuǎn)矩出�(xiàn)�
歐洲及全球的電機市場 有不同的電機類型和規(guī)�,并由IEC定義。其中一個IEC感應(yīng)電機類型,名為N類型,運行特性與NEMA的A和B類型有可比之��
1、感�(yīng)運轉(zhuǎn)型感�(yīng)電機不只在啟動時,在運轉(zhuǎn)時也使用輔助線圈和電容器。雖然啟動轉(zhuǎn)矩不是很�,但其結(jié)�(gòu)簡單,信賴度�,效率也��
2、可以連續(xù)運轉(zhuǎn)�
3、隨負荷的大�,電機的額定�(zhuǎn)速也會改��
4、使用于不需要速度制動的應(yīng)用場��
5、用E種絕緣等�,而UL型電機則用A種�
6、有感應(yīng)運轉(zhuǎn)型單相感�(yīng)電機和三相感�(yīng)電機兩種�
7、單相電機為感應(yīng)運轉(zhuǎn)型感�(yīng)電機,效率高,噪聲低�
8、單相感�(yīng)電機運轉(zhuǎn)�,產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)矩,因此不可能在短時間內(nèi)改變方向。應(yīng)在電機完全停止以�,再�(zhuǎn)換其旋轉(zhuǎn)方向�
9、單相電機的電源有A�110V 60Hz�、B�220V 60Hz)、C�100V 50/60Hz�、D�200V 50/60Hz)、E�115V 60Hz�、X�200-240V50Hz)等�
10、三相電機的電源有U�200V 50/60Hz)、T�220V 50/60Hz�、S�380-440V 50/60Hz)等�
感應(yīng)電機中的的轉(zhuǎn)子沒有具體的電連接�
1)小型輕量化�
2)易實現(xiàn)�(zhuǎn)速超�10000r/min的高速旋�(zhuǎn)�
3)高速低�(zhuǎn)矩時運轉(zhuǎn)效率��
4)低速時有高�(zhuǎn)�,以及有寬泛的速度控制范圍�
5)高可靠性(堅固��
6)制造成本低�
7)控制裝置的簡單化;
缺點:功率因�(shù)滯后,輕載功率因�(shù)低,�(diào)速性能稍差�
感應(yīng)電機是異步電機的一種,由于異步電機主要是感�(yīng)電機,所以也有人直接在定義時�?qū)惒诫姍C定義為感�(yīng)電機。但異步電機不僅包括感應(yīng)電機還包括雙饋異步電機和交流換向器電機�
可以通過以下兩種方法來改變感�(yīng)電機的轉(zhuǎn)速:
①改變定子的端電��
②改變定子的頻率。新能源汽車電機的輸出轉(zhuǎn)矩可隨定子的端電壓變化而變�。注�,電壓的變化不會改變電機�(zhuǎn)矩所對應(yīng)的轉(zhuǎn)速差�
在感�(yīng)電機的穩(wěn)�(tài)�(xué)�(xí)中我們知�,感�(yīng)電機�(diào)速方法很多,變壓、變�、變極及繞線�(zhuǎn)子感�(yīng)電動機轉(zhuǎn)子回路串電阻或串入附加電動勢(串級調(diào)速或雙饋�(diào)速)都可以調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)�。但多年以來的研究和實踐表明,變頻調(diào)速是感應(yīng)電動機最理想的調(diào)速方�?;诟袘?yīng)電機�(wěn)�(tài)模型的恒壓頻比控制或電壓-頻率�(xié)�(diào)控制,雖然在一定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實現(xiàn)高效率的平滑�(diào)�,從而滿足一般生�(chǎn)機械對調(diào)速系�(tǒng)的要�,但是由于電機內(nèi)部存在的耦合效應(yīng),系�(tǒng)動態(tài)響應(yīng)緩慢,對于需要高動態(tài)性能的應(yīng)用場�,就不能滿足要求。要實現(xiàn)高動�(tài)性能的調(diào)速系�(tǒng)或伺服系�(tǒng),必須依�(jù)感應(yīng)電動機的動態(tài)�(shù)�(xué)模型來設(shè)計控制系�(tǒng)。在各種基于動態(tài)�(shù)�(xué)模型的交流調(diào)速方法中,目前最為廣泛應(yīng)用的就是矢量控制�
維庫電子通,電子知識,一查百通!
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