公司导航

产品样本
应用案例
希腾课堂

  客服中心

工作时间: 8:30 AM-5:00 PM
联系电话: 021-52658815
021-62645948
13818212454
传  真: 021-52658817
网站地址: www.systence.com
在线 QQ:

咨询微信号

 
  当前位置: 网站首页 > 应用资料 > 希腾课堂 > 【希腾通用技术课堂】异步电机:绕线转子电机

【希腾通用技术课堂】异步电机:绕线转子电机

来源:本站   发布时间: 2021-05-10 09:25:35   浏览:1080次  字号: [大] [中] [小] [收藏]

1)前言

之前我们已经对旋转磁场有了一些了解了,这一章开始我们来介绍一些异步电机的知识
异步电机有两种常见的形式,一种是转子直接使用导体棒构成类似于鼠笼的鼠笼式异步电机,另一种是使用了与定子三相绕组同款的对称绕组的绕线转子电机
 
2)绕线转子电机的机械结构

 
异步电机最明显的特征是:转子转数不必与磁场转数相等,即所谓的“异步”。异步电机是如今使用的最为广泛的电动机,比如说最常使用的鼠笼式转子是一种抗扰动、少维护、可过载、制造方便的简单设计,不过由于鼠笼式异步电机的感应电流是在整个转子导体上的涡流,分析起来比较复杂,所以我们先从绕线转子电机开始介绍
 
绕线转子电机的转子是带槽的叠片铁芯构成,并且上面有和定子绕组类似的三相绕组,其中,槽中的绕组也像定子绕组一样有相区,经过绕线后,在输出轴另一端接出三捆绕组,接在同轴的滑环,电刷接触在滑环上就形成了星形电路,可以接上电阻或变阻或直接接入三相电流
  
3)基本原理 
 根据前面介绍的原理,定子绕组里通入三相交流电,会产生旋转磁场,假设我们通入的交流电频率为fs,产生的旋转磁场的电角速度为ws,机械角速度为Ωs,n0为同步转数,于是就有
 
在绕线转子电机的转子中就会产生感应电压,其幅值大小与转差率s以及定子电角速度ws成正比,当转子以同步转速n0一样的速度运动时,那么转子就与定子的旋转磁场相对静止,那么通过转子的总磁链就恒定了,按照法拉第电磁感应定理,转差率为0时,就不会产生感应电压
 
转子上的转差频率为
 
 
有了转差频率的转子,才会感应出电压,从而在转子绕组上产生感应电流,有了旋转磁动势,这个旋转磁动势在空间上也是以一个转差角速度ΩR运动
 
 
所以在一个异步电机里一共有3个速度,定子的旋转磁场转速ΩS,转子的机械转速Ωm和转差角速度ΩR。异步电机要产生恒定转矩,转子转数也需要满足频率条件,而且不能为同步转数,这也是异步电机名字的由来
根据楞次定理,激发出来的感应电流势必阻碍它的产生,所产生的转矩会驱动或者阻碍转子,当有异步转数n=(1-s)n0
所以,实际工作时,异步转数总达不到同步转数,有一定的转差率,否则就没有感应作用,也没有转矩产生,转矩的大小和定子磁场以及转子磁动势幅值及相位差有关
 
一些变量都可以通过转子电路附加的变电阻来影响以及控制,不过这种传统的会增加额外损耗的电机控制方法现在一般都会通过变频的方式来替代
  
4)电压方程 
 现在我们可以考察绕线转子电机在稳态工作时的电压方程了
通入到定子电流有
 
对应的转子电流为
 
定子的磁动势为
 
对应的转子磁动势为
 
最终合成的磁动势为
 
从定子产生的旋转磁场为
 
 
对应转子上的旋转磁场为
 
 
最终合成的旋转磁场为
 
  
5)等效电路
 
根据电压方程,我们可以画出绕线转子电机的等效替代电路图,值得注意的是,定子会在转子中激发频率为fR的交变磁场,反过来,转子也会在定子中激发频率为fS的交变磁场
由于定子和转子之间是电气隔离的,两个电路是不能直接合并到一起的,为了能够顺利的把两个电路合二为一,我们需要将转子侧的变量都换算到定子侧去,我们可以使用变压器的等效模型,取一个变换因数,就有
 
 
选择不同的变换因数,就能够产生不同的等效电路,比如说我们选择
 
根据
 
就可以简化得到
 
 
今天的公式轰炸就到这儿了,大家愉快享用~

 

相关链接

| 首页 | 公司业务 | 公司新闻 | 应用资料 | 人才招聘 | 关于我们 | 联系我们

友情链接:

电话:021-62645948/52658815

地址:上海市嘉定区马陆镇徐烨路688号1号楼备案号:沪ICP备18005236号-1
邮编:201818  电话:021-62645948/52658815  传真:021-52658817