感應(yīng)電動機的三種運行狀態(tài)及其判斷方法
感應(yīng)電動機,又稱“異步電動機”,是將轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場中,在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,獲得一個轉(zhuǎn)動力矩,因而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的裝置。轉(zhuǎn)子是可轉(zhuǎn)動的導(dǎo)體,通常多呈鼠籠狀。由電氣工程師尼古拉·特斯拉于1887年發(fā)明。詞條介紹了感應(yīng)電動機的概念、發(fā)明者、工作原理、基本結(jié)構(gòu)、工作方式、制動方式、異步特征、規(guī)格以及故障檢查。
轉(zhuǎn)子是可轉(zhuǎn)動的導(dǎo)體,通常多呈鼠籠狀。定子是電動機中不轉(zhuǎn)動的部分,主要任務(wù)是產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場并不是用機械方法來實現(xiàn)。而是以交流電通于數(shù)對電磁鐵中,使其磁極性質(zhì)循環(huán)改變,故相當(dāng)于一個旋轉(zhuǎn)的磁場。這種電動機并不像直流電動機有電刷或集電環(huán),依據(jù)所用交流電的種類有單相電動機和三相電動機,單相電動機用在如洗衣機,電風(fēng)扇等;三相電動機則作為工廠的動力設(shè)備。
感應(yīng)電動機中由于轉(zhuǎn)子總是在“追趕”定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速,并且為了能夠切割磁感應(yīng)線而產(chǎn)生感應(yīng)電流,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總要比定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速慢一點點,也就是異步運行,所以才將這種產(chǎn)生感應(yīng)電流的電動機稱為交流異步電動機。正是因為異步,所以產(chǎn)生了轉(zhuǎn)差,轉(zhuǎn)差使轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)體產(chǎn)生電流,從而在磁場中受力轉(zhuǎn)動。也是因為這個原因,其控制起來會稍復(fù)雜一些。但是感應(yīng)電機就是由線圈和轉(zhuǎn)子鐵芯組成,所以價格便宜,過載能力強,皮實耐用的同時性能卓越。
感應(yīng)電動機的三種運行狀態(tài)及其判斷方法!
感應(yīng)電動機的三種運行狀態(tài)是電動機運行狀態(tài)、發(fā)電機運行狀態(tài)和電磁制動運行狀態(tài)。
一、電動機的運行狀態(tài)
感應(yīng)電動機的定子邊接電源后,便在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,以同步轉(zhuǎn)速n1旋轉(zhuǎn)。通過電磁感應(yīng)作用,便產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩作用在轉(zhuǎn)子上,轉(zhuǎn)子便在電磁轉(zhuǎn)矩的作用下轉(zhuǎn)動起來,轉(zhuǎn)速為n,轉(zhuǎn)向與n1的轉(zhuǎn)向相同,這樣就可以從轉(zhuǎn)軸上向外輸出機械功率。此時電機便是從定子邊輸入電能,從轉(zhuǎn)子邊輸出機械能,感應(yīng)電動機的這種運行狀態(tài)稱為電動機運行狀態(tài)。
作為電動機運行狀態(tài)時,一定要滿足0《》《》《》《》
二、發(fā)電機運行狀態(tài)
如果用原動機拖動感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)子,沿著原來電動機運行狀態(tài)時的方向加速,當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n高于同步轉(zhuǎn)速n1,即n》n1時,氣隙旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的方向與電動機運行狀態(tài)時相反了,導(dǎo)條中的感應(yīng)電勢和電流的方向以及產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向也反了,這種情況下,電磁轉(zhuǎn)矩對原動機來說是一個制動轉(zhuǎn)矩,要保持電動機轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動,原動機必須給電動機輸入機械功率。另一方面,由于轉(zhuǎn)子電流方向的改變,也引起定子電流方向的改變,于是定子邊不再從電網(wǎng)輸入電功率,而是變?yōu)橄螂娋W(wǎng)輸出電功率。這樣,感應(yīng)電動機的運行狀態(tài)是從轉(zhuǎn)子邊輸入機械功率,從定子邊輸出電功率。這種把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪\行狀態(tài),稱為感應(yīng)電動機的發(fā)電機運行狀態(tài)。
作為發(fā)電機的運行狀態(tài)時,一定要滿足n》n1或S》1的條件。
三、電磁制動運行狀態(tài)
如果用外加轉(zhuǎn)矩拖動感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)子,逆著原來電動機運行狀態(tài)時的方向轉(zhuǎn)動,則轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電動勢和電流的方向仍然與原來電動機運行狀態(tài)時的一樣,作用在轉(zhuǎn)子上的電磁轉(zhuǎn)矩的方向也就與原來電動機運行狀態(tài)時的一樣,但是,與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向相反了,亦即與外加轉(zhuǎn)矩的方向相反了,此時電磁轉(zhuǎn)矩成為制動轉(zhuǎn)矩。為了克服這個制動轉(zhuǎn)矩,維持轉(zhuǎn)子的繼續(xù)轉(zhuǎn)動,外加轉(zhuǎn)矩必須對轉(zhuǎn)子供給機械功率。這樣,感應(yīng)電動機從定子邊輸入電功率,從轉(zhuǎn)子邊輸入機械功率。感應(yīng)電動機的這種運行狀態(tài)稱為電磁制動運行狀態(tài)。
作為電磁制動運行狀態(tài)時,一定要滿足n《0或s》1的條件。