
感应电动机的构成及工作原理详解
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感应电动机的主要部分
感应电动机主要由两部分构成:定子和转子。定子作为静止部分,而转子则在其内部旋转。这两部分之间存在一个微小的间隙,被称为气隙,其径向值可在0.5至2mm之间变化。
定子的详细结构
定子是在钢或铸铁框架内堆叠的高渗透钢叠片制成。这些叠片在框架内有序排列,绕组则穿过定子的槽中。
定子中的电流效应
当三相交流电流通过定子绕组时,会激发出一种旋转磁场。这个磁场是电机正常运转的关键因素。
旋转磁场概念解析
为了更好地理解旋转磁场,我们可以简化模型为三个线圈的绕组。电流在其周围产生磁场。在特定的三相AC电流配置下,所产生的磁场将如示意图所示呈现旋转状态。
交流电流与磁场的关系
交流电流的各分量会随时间变化。这导致磁场的方向也随之变化,但其大小保持恒定。这种持续变化的磁场旋转速度被称作同步速度。
感应电动机的运转机制
当封闭导体被置于这种旋转磁场中时,根据法拉第定律,会在导体中诱发电磁场(EMF),进而产生电流。这一过程在转子中产生磁力,使其开始旋转。
鼠笼式转子的作用
在感应电动机中,鼠笼式转子是一种常见的转子类型。它由一系列被端环短路的杆组成,与定子绕组中的交流电流相互作用,产生旋转力。
转子的工作原理及特性
通过定子绕组中的三相交流电生的旋转磁场在转子中感应电流。这种感应电流的变化与转子杆的取向有关,从而产生扭矩,使转子旋转。为了减少涡流损耗,绝缘铁芯薄片被包裹在转子内部。
转子设计中的防扭距波动措施
为防止扭矩波动,鼠笼转子的杆条会有一定的倾斜或歪斜设计。这种设计可确保在一个杆对中的扭矩消失之前,下一对杆已经开始发挥作用。
转子速度与滑差概念
在电机运行过程中,磁场和转子的速度并不完全同步。当转子的速度略低于磁场的同步速度时,就会产生滑差。这种滑差是电机运行中的一个重要概念。
电机中的能量传递与损失
在感应电动机中,电能通过定子输入并从电机输出机械动力。但在能量传递过程中,会有一些损失,如摩擦损失、铜损、涡流和磁滞损耗等。这些损失通常以热能形式散发出来。
电机的散热措施
