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转子的转动原理

时间:2022-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:电磁力对转子的作用称为电磁转矩。在电磁转矩的作用下,转子就沿着顺时针方向转动起来,显然转子的转动方向与旋转磁场的转动方向一致。这是因为,若转子的转速等于旋转磁场的转速的话,则转子与磁场间不存在相对运动,即转子绕组不切割磁力线,转子电流、电磁转矩都将为零,转子根本转动不起来,因此转子的转速总是低于同步转速。转差率是用来表示转子转速与同步转速之差的相对程度的一个物理量,其中n1-n为转速差。

如图7-8所示,三相定子绕组中通入交流电后,便在空间产生旋转磁场,在旋转磁场的作用下,转子将做切割磁力线的运动而在其两端产生感应电动势,感应电动势的方向可根据右手螺旋法则来判断。由于转子本身为一闭合电路,所以在转子绕组中将产生感应电流,称为转子电流,电流方向与电动势的方向一致,即上面流出,下面流进。

图7-8 三相异步电动机工作原理图

转子电流在旋转磁场中受到电磁力的作用,其方向可由左手定则来判断,上面的转子导条受到向右的力的作用,下面的转子导条受到向左的力的作用。电磁力对转子的作用称为电磁转矩。在电磁转矩的作用下,转子就沿着顺时针方向转动起来,显然转子的转动方向与旋转磁场的转动方向一致。

虽然转子的转动方向与旋转磁场的转动方向一致,但转子的转速n永远达不到旋转磁场的转速n1,即n<n1。这是因为,若转子的转速等于旋转磁场的转速的话,则转子与磁场间不存在相对运动,即转子绕组不切割磁力线,转子电流、电磁转矩都将为零,转子根本转动不起来,因此转子的转速总是低于同步转速。正是由于转子转速与同步转速间存在一定的差值,故将这种电动机称为异步电动机。又因为异步电动机是以电磁感应原理为工作基础的,所以异步电动机又称为感应电动机。

为了更清楚地分析异步电动机的工作过程,需要引入转差率s这个参数:

转差率是用来表示转子转速与同步转速之差的相对程度的一个物理量,其中n1-n为转速差。当定子绕组接通电源的瞬间,转子转速n=0,此时s=1,转差率最大;稳定运行以后,电动机的转速n比较接近同步转速n1,此时s很小,额定转差率为0.01~0.08;空载时,转子转速可以很接近同步转速,即s≈0,但s=0的情况在实际运行时是不存在的。

【例7-1】 一台三相异步电动机,其极对数是4,电源频率为工频,若转差率s=0.04,求该电动机的转速是多少?

解 首先求同步转速

因为

所以

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