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电动机原理及其应用:交变磁场和速度控制

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:如果电压频率为50Hz,交变磁场的方向将每秒改变50次。图1-4 电磁感应原理a)发电机原理 b)电动机原理图1-5 一相绕组产生的交变磁场如果两相绕组被同时接通两相电压,在定子铁心中将产生两个磁场。机床的关停按下急停按钮按下控制面板上的电源关闭按钮关掉机床电源总开关。旋转磁场的幅值始终是交变磁场最大值的1.5倍。因此,速度取决于极对数和电源频率。

电动机原理及其应用:交变磁场和速度控制

对于电动机来说,电磁感应相反,把通有电流的导线放在磁场中,导线将受到力(F)的作用,因而向磁场外移动。电动机原理就是磁场与通有电流的导线产生运动(图1-4b)。

磁场在定子和转子之间的气隙内旋转。将一相绕组接通一相电源电压后,就会产生磁场(见图1-5)。这个磁场在定子铁心中的位置是固定不变的,但方向在变化。方向改变的速度取决于电源电压的频率。如果电压频率为50Hz,交变磁场的方向将每秒改变50次。

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图1-4 电磁感应原理

a)发电机原理 b)电动机原理

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图1-5 一相绕组产生的交变磁场

如果两相绕组被同时接通两相电压,在定子铁心中将产生两个磁场(见图1-6)。对于两极电动机,两个磁场将有120°的位移,两个磁场的最大值也恰好有同样的相位差。

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图1-6 两相绕组产生的非对称旋转磁场

这就在定子中产生了旋转磁场,但是在连接第三相绕组之前,这个磁场高度是不对称的。

三相绕组在定子铁心中产生三个磁场,相互之间在位置上相差120°(见图1-7)。

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图1-7 三相绕组产生的对称旋转磁场

现在将定子与三相电源连接,每相绕组产生的磁场构造出一个对称的旋转磁场,称为电动机旋转磁场。旋转磁场的幅值始终是交变磁场最大值的1.5倍。旋转速度为

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式中 f——频率(Hz);

n0——同步速度(r/min);

p——极对数

因此,速度取决于极对数(p)和电源频率(f)。

磁场大小恒定不变如图1-8所示。

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图1-8 磁场大小恒定不变

用一个矢量和相应的角速度形象地表示旋转磁场就构成了一个圆;将旋转磁场作为坐标系里的时间函数就构成了一个正弦曲线。如果在旋转时幅值变化,旋转磁场就成了椭圆

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