轉(zhuǎn)子和定子之間留有很小的氣隙(中、小型異步電動機(jī)一般在0.2~1.5mm左右),保證轉(zhuǎn)子可以在定子中能自由旋轉(zhuǎn)。
以三相異步電動機(jī)為例,圖1將定子鐵芯徑向兩個線端連接在一起組成一相,例如始端A和終端X連接作為一相,始端B和終端Y連接作為一相,始端C與終端Z連接作為一相,這樣就構(gòu)成了三相電機(jī),向定子三相繞組通三相對稱的交流電,即幅值大小相等,頻率相等,相位相差 ,如圖2所示。
圖3 異步電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的形成
當(dāng)交流電相位θ=00 時,IA=0,IB為負(fù)值,IC為正值,此時,線端A、X沒有電流,繞組BY電流從Y流進(jìn)B流出,繞組CZ電流從C流進(jìn)Z流出,由安培右手螺旋定則得到圖(a)中的磁感線的方向(如虛線箭頭所示)。
當(dāng)交流電相位θ=1200時,IB=0,IA為正,IC為負(fù)值,此時,線端B、Y沒有電流,繞組AX電流從A流進(jìn)X流出,繞組CZ電流從Z流進(jìn)C流出,由安培右手螺旋定則得到圖(b)中磁感線的方向(如虛線箭頭所示)。
當(dāng)交流電相位θ=2400時,IC=0,IA為負(fù),IB為正,此時,線端C、Z沒有電流,繞組AX電流從X流進(jìn)A流出,繞組BY電流從B流進(jìn)Y流出,由安培右手螺旋定則得到圖(c)中磁感線方向(如虛線箭頭所示)。
當(dāng)交流電相位 時和圖(a)狀態(tài)一樣,重復(fù)前面的過程,可以看出,定子繞組中三相交流電變化一個周期,空間的合成磁場也隨著交流電的相序變化一周,隨著交流電的不斷變化,空間合成磁場不停旋轉(zhuǎn),于是形成旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場的方向由接入定子的交流電相序決定,只要改變交流電的接入相序(比如接入的A相改為接入B相)旋轉(zhuǎn)磁場的相序隨著變化。
3、異步電動機(jī)的工作原理
由于旋轉(zhuǎn)磁場不斷切割轉(zhuǎn)子中的閉合導(dǎo)體,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,再由轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電流和旋轉(zhuǎn)磁場的相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使得轉(zhuǎn)子隨著旋轉(zhuǎn)磁場的方向同向運轉(zhuǎn)。比如籠型異步電動機(jī),由于旋轉(zhuǎn)磁場順時針切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體,相當(dāng)于導(dǎo)體逆時針轉(zhuǎn)動,運用右手定則,讓磁感線垂直穿過手心,拇指指向?qū)w的運動方向,四指的方向就是感應(yīng)電流的方向(如圖4所示籠型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組電流的方向),然后應(yīng)用左手定則,磁感線穿過手心,四指指向電流運動方向,大拇指方向即為轉(zhuǎn)子受到電磁力的方向(如圖所示電磁轉(zhuǎn)矩矩T方向),在電磁力的作用下形成電磁轉(zhuǎn)矩,拖動轉(zhuǎn)子順著旋轉(zhuǎn)磁場的方向轉(zhuǎn)動。
圖4 籠型異步電動機(jī)截面圖
在異步電動機(jī)中,為保持旋轉(zhuǎn)磁場始終切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于旋轉(zhuǎn)磁場的速度。
三、異步電動機(jī)的應(yīng)用與測量
異步電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、價格低廉,運行可靠、維護(hù)方便、與變頻器配套使用調(diào)速方便等優(yōu)點,因而被廣泛應(yīng)用于金屬切削機(jī)床、起重機(jī)、傳送帶、功率不大的水泵、通風(fēng)機(jī)等生產(chǎn)機(jī)械的驅(qū)動。
由于異步電動機(jī)運行過程中必須從電網(wǎng)吸收感性無功功率,空載試驗時,輸出機(jī)械功率很小,電機(jī)輸入電流主要用于建立勵磁,功率因數(shù)較低,因此,必須采用在低功率因數(shù)下仍然能夠準(zhǔn)確執(zhí)行測量任務(wù)的測試儀器,湖南銀河電氣有限公司在多年從事各類電機(jī)試驗臺的設(shè)計、生產(chǎn)、安裝、調(diào)試的基礎(chǔ)上,針對三相異步電機(jī)試驗需求專門設(shè)計
WP4000高精度功率分析儀等標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品,實現(xiàn)了在0.05~1 功率因數(shù)范圍內(nèi)的高準(zhǔn)確度測量。