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交流电动机:分类及工作原理

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:交流电动机是利用交流电来激励并产生磁场的电动机,主要分为同步电动机和异步电动机两大类;也可根据所加的交流电分为单相、两相和三相交流电动机。三相异步电动机的容量约占全国电动机总容量的85%。图5-2所示为三相异步电动机总体结构,与直流电动机类似,它也由定子和转子组成。类似于直流电动机,通电的转子绕组在磁场中又会受到电磁力的作用,进而产生使转子旋转的力矩。

交流电动机:分类及工作原理

交流电动机(AC Motor)是利用交流电来激励并产生磁场的电动机,主要分为同步电动机和异步电动机两大类;也可根据所加的交流电分为单相、两相和三相交流电动机。

三相异步电动机与其他类型的电动机比较,具有结构简单、运行可靠、价格低廉、维护方便和运行效率高等优点。三相异步电动机的容量约占全国电动机总容量的85%。

图5-2所示为三相异步电动机总体结构,与直流电动机类似,它也由定子和转子组成。定子由机座和装在机座内的圆筒形铁心以及其中的三相定子绕组组成。转子由转子铁心、转子绕组、转轴及风扇等组成。转子铁心是圆柱状的,用硅钢片叠成,表面冲有槽,用来放置转子绕组。转子铁心装在转轴上,轴上加机械负载。

图5-2 三相异步电动机总体结构

在接入三相电流后,三相定子绕组将会产生旋转磁场,转子将会在旋转磁场作用下,产生感应电动势或电流。类似于直流电动机,通电的转子绕组在磁场中又会受到电磁力的作用,进而产生使转子旋转的力矩

异步电动机的转速表达式为n=60f0(1-s)/p,式中,f0为定子电压频率;p为电动机极对数;s为转差率,转差率指的是转子速度n相对于旋转磁场同步转速n1相差的程度,即s=(n1-n)/n1。分析公式可知,通过改变定子电压频率,改变电动机极对数以及改变转差率,都可以实现电动机的速度调节。(www.xing528.com)

其中,连续改变供电电源的频率,就可以连续平滑的调节电动机的转速,这种调速方法称为变频调速,变频调速具有较好的调速性能,是现代交流调速方法中具有重要意义的一种调速方法。

图5-3所示为当前广泛用于调速的一种变频器—SPWM(Sinusoidal PWM)。它具有结构简化、动态响应快以及扩展拖动系统调速范围等优点。SPWM用脉冲宽度按正弦规律变化且和正弦波等效的PWM波形,即SPWM波形,控制逆变电路中开关器件的通断,使其输出的脉冲电压的面积与所希望输出的正弦波在相应区间内的面积相等,通过改变调制波的频率和幅值,则可调节逆变电路输出电压的频率和幅值。

随着一些新技术、新理论在异步电动机变频调速中的应用(如矢量控制、无速度传感器技术等),交流电动机变频调速将向更高性能、更大容量以及智能化等方向发展。

图5-3 SPWM交-直-交变频器原理

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