绕线式电动机的特点是:可以通过滑环和电刷,将附加电阻接入转子电路,从而改善起动性能和调节转速。
图3-5 绕线式转子
这种电动机气隙厚度多为0.2mm~1.5mm.
二、三相异步电动机的工作原理
通入定子绕组的三相电流共同产生的合成磁场随着电流的交变而在空间不断地旋转,称为旋转磁场。
旋转磁场切割转子铁芯槽中的导体,在闭合的导体中产生电流,转子导体电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩而使转子旋转。
三相异步电动机的三相定子绕组U1- U2、V1- V2、W1- W2以Y形联接方式与三相电源相接,便有对称电流流入。
规定
i:“+”首端流入,尾端流出。
i:“–”尾端流入,首端流出。
在ωt=0的瞬间,定子绕组中电流的方向: U 相电流为零;
V 相电流自V2流向V1;
W 相电流自W1流向W2。
将各相电流产生的磁场相加得到合成磁场,其方向由上向下。
在ωt=60°瞬间及ωt=120°瞬间,定子中各相电流的方向及三相电流产生的合成磁场的方向在空间依次转过了60°。
旋转磁场的旋转方向与电流的相序一致,旋转磁场的速度正比于电源频率f,而与旋转磁场的磁极对数P成反比。
当转速以每分钟计算时,旋转磁场的转速可表示为:
F─电源频率(50次 / 秒);
P─磁极对数
电动机的转子转速与旋转磁场的转速并不相等。因为转子的转速和旋转磁场的转速相等,则转子导体与旋转磁场间没有相对运动,导体内产生不了电动势和电流,因而也就没有电磁力,所以电动机转速与旋转磁场的差异是保证电动机旋转的必要条件。三相异步电动机转子的转 n 小于旋转磁 场的转速 ,其相差的程度常用转差率 S 表示,即转差率。
电机转速
转差率是分析异步电动机运行情况的一个重要参数。当电动机通电而转子未转动时(如在起动最初瞬间或电动机严重过载而堵转时),n=0,则S=1;当转子空载运行时,其转速非常接近旋转磁场转速,则S≈0。因此,异步电动机的转差率在0~1范围内变化,即0
通常在额定负载下的转差率约为0.01~0.06。
例:一台三相异步电动机,已知其磁极对数为 2,电源频率为50Hz,如果其转差率S=4%,该电动机的转速是多少?
解:电动机旋转磁场的转速为
n = n1(1 - S)
=1500×(1 -0.04)
=1440(r/min)
我国电网频率为50Hz,所以当磁极对数P=1、2、3、4时,旋转磁场转速为3000、1500、1000、750 r/min。
若要使电动机转子反向转动,只需将接于三相电源的三相绕组中的任意两根对调位置,使旋转磁场反向旋转即可。
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