三相非同步電動機工作原理及其常見故障分析

2022-08-26 20:30:07 字數 1103 閱讀 3331

摘要:三相電流通過定子繞組所產生的合成磁場,是隨電流的交變而在空間旋轉的磁場。這種旋轉磁場與蹄形磁鐵在空間旋轉所起的作用是相同的。

本文解析三相非同步電動機的工作原理和出現的問題的原因和對策。

關鍵詞:三相非同步電動機;原理;對策

一、三相非同步電動機的工作原理

1.鼠籠式轉子的轉動原理

三相非同步電動機是利用旋轉磁場工作的,其工作原理可通過以下演示實驗來直觀地了解。

乙個裝有手柄的蹄形磁鐵以軸座o1為支撐自由轉動;在蹄形磁鐵兩磁極之間有乙個鼠籠轉子,鼠籠轉子以軸座o2為支撐自由轉動;軸座o1和軸座o2在同一條軸線上。蹄形磁鐵和鼠籠轉子之間沒有摩擦力和機械連動關係,二者均可各自獨立自由轉動或保持靜止。當搖動手柄使蹄形磁鐵順時針方向旋轉時,磁場的磁感線就切割鼠籠轉子上的銅條,相當於轉子銅條逆時針方向切割磁感線,閉合的銅條中就會產生感生電流,其方向可用右手定則判定。

由於感生電流處在蹄形磁鐵的磁場中,因此銅條要受到磁場力f的作用而使轉子轉動,磁場力f的方向可根據左手定則判定,從判定的結果可知轉子轉動方向與蹄形磁鐵旋轉方向一致。手柄搖得快,轉子轉得也快;手柄搖得慢,轉子轉得也慢。同理,讓蹄形磁鐵逆時針方向旋轉時,轉子也隨之按逆時針方向旋轉。

在上述演示過程中,是由蹄形磁鐵旋轉產生的旋轉磁場使鼠籠轉子轉動的,而在實際的非同步電動機中,並沒有永久磁鐵旋轉,其旋轉磁場是如何產生的呢?以下討論三相非同步電動機定子繞組產生旋轉磁場的具體過程。

2.旋轉磁場的產生

設將定子三相繞組聯成星形接法,三相繞組的首端u1、v1、w1分別與三相交流電的相線a、b、c相連線。為了討論方便,選定交流電在正半周時,電流從繞組的首端流入,從末端流出;反之,在負半周時,電流流向相反。定子繞組在三相交流電不同相位時合成旋轉磁場。

當ωt=0時,a相電流為零;b相電流為負值,電流由v2端流進,v1端流出;c相電流為正,電流從w1端流進,w2端流出,根據右手螺旋法則,可以判定出此時定子三相繞組電流產生的合成磁場方向。當ωt=90o時,此時a相電流為正,電流由u1端流入,u2端流出;b相為負,電流由v2端流進,v1端流出;c相為負,電流從w2端流入,w1端流出,這一時刻合成磁場方向已順時針方向在空間轉過了90o。同理,可分別得出ωt=180o、ωt=270o和ωt=360o時定子三相繞組電流產生的合成磁場方向,ωt=360o時與ωt=0o時的合成磁場方向相同。

《三相非同步電動機》工作頁

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