三相異步電動機的轉動原理
1).基本原理
為了說明三相異步電動機的工作原理,我們做如下演示實驗,如圖5-2所示。
圖 5-2 三相異步電動機工作原理
(1).演示實驗:在裝有手柄的蹄形磁鐵的兩極間放置一個閉合導體,當轉動手柄帶動蹄形磁鐵旋轉時,將發(fā)現(xiàn)導體也跟著旋;若改變磁鐵的轉向,則導體的轉向也跟著改變。
(2).現(xiàn)象解釋:當磁鐵旋轉時,磁鐵與閉合的導體發(fā)生相對運動,鼠籠式導體切割磁力線而在其內(nèi)部產(chǎn)生感應電動勢和感應電流。感應電流又使導體受到一個電磁力的作用,于是導體就沿磁鐵的旋轉方向轉動起來,這就是異步電動機的基本原理。
轉子轉動的方向和磁極旋轉的方向相同。
(3).結論:欲使異步電動機旋轉,必須有旋轉的磁場和閉合的轉子繞組。
2).旋轉磁場
(1).產(chǎn)生
圖5-3表示最簡單的三相定子繞組AX、BY、CZ,它們在空間按互差1200的規(guī)律對稱排列。并接成星形與三相電源U、V、W相聯(lián)。則三相定子繞組便通過三相對稱電流:隨著電流在定子繞組中通過,在三相定子繞組中就會產(chǎn)生旋轉磁場(圖5-4)。
圖 5-3 三相異步電動機定子接線
當wt=00時,,AX繞組中無電流;為負,BY繞組中的電流從Y流入B1流出;為正,CZ繞組中的電流從C流入Z流出;由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖5-4(a)所示。
當wt=1200時,,BY繞組中無電流;為正,AX繞組中的電流從A流入X流出;為負,CZ繞組中的電流從Z流入C流出;由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖5-4(b)所示。
當wt=2400時,,CZ繞組中無電流;為負,AX繞組中的電流從X流入A流出;為正,BY繞組中的電流從B流入Y流出;由右手螺旋定則可得合成磁場的方向如圖5-4(c)所示。
可見,當定子繞組中的電流變化一個周期時,合成磁場也按電流的相序方向在空間旋轉一周。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化,產(chǎn)生的合成磁場也不斷地旋,因此稱為旋轉磁場。
圖 5-4 旋轉磁場的形成
(2).旋轉磁場的方向
旋轉磁場的方向是由三相繞組中電流相序決定的,若想改變旋轉磁場的方向,只要改變通入定子繞組的電流相序,即將三根電源線中的任意兩根對調(diào)即可。這時,轉子的旋轉方向也跟著改變。