中研三相异步电机-ZIK调速电机/清华紫光电机厂家

三相异步电机是感应电机，定子通入电流以后，部分磁通穿过短路环，并在其中产生感应电流。短路环中的电流阻碍磁通的变化，致使有短路环部分和没有短路环部分产生的磁通有了相位差，从而形成旋转磁场。通电启动后，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，即旋转磁场与转子存在相对转速，并与磁场相互作用产生电磁转矩，使转子转起来，实现能量变换。

电动机分类

1．按工作电源分类

　　根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。

2．按结构及工作原理分类

　　根据电动机按结构及工作原理的不同，可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。

　　同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。

　　异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。

　　直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。

3．按起动与运行方式分类

　　根据电动机按起动与运行方式不同，可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。

4．按用途分类

　　可分为驱动用电动机和控制用电动机。

　　驱动用电动机又分为电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具)用电动机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其它通用小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、科研、电子仪器等)用电动机。

　　控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。

5．按转子的结构分类

　　根据电动机按转子的结构不同，可分为笼型感应电动机(旧标准称为鼠笼型异步电动机)和绕线转子感应电动机(旧标准称为绕线型异步电动机)。

6．按运转速度分类

　　根据电动机按运转速度不同，可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。

　　低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。

　　调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无级变速电动机外，还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。

　　异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。

　　同步电动机的转子转速与负载大小无关而始终保持为同步转速。

基本工作过程：

　　(1)当三相异步电机接入三相交流电源(各相差120度电角度)时，三相定子绕组流过三相对称电产生的三相磁动势(定子旋转磁动势)并产生旋转磁场，该磁场以同步转速n0沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转。

　　(2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据电磁感应原理,转子导体(转子绕组是闭合通路)产生感应电动势并产生感应电流(感应电动势的方向用右手定则判定)。

　　(3)根据电磁力定律，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本*的感生电流。载流的转子导体在定子产生的磁场磁场中受到电磁力作用(力的方向用左手定则判定)，电磁力对电机转子轴形成电磁转矩，驱动电机转子沿着旋转磁场方向旋转，当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机械能。由于没有短路环部分的磁通比有短路环部分的磁通，电机转动方向与旋转磁场方向相同。

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为什么是异步电机

　　因为三相异步电机转子线圈中的感应电流是由于转子导体与磁场有相对运动而产生的。三相异步电机的转子转速不会与旋转磁场同步，更不会超过旋转磁场的速度。如果三相异步电机转子的转速与旋转磁场的转速成大小相等，那么，磁场与转子之间就没有相对运动，导体不能切割磁力线，因此转子线圈中也就不会产生感应电势和电流，三相异步电机转子导体在磁场中也就不会受到电磁力的作用而使转子转动。因而三相异步电机的转子旋转速度不可能与旋转磁场相同，总是小于旋转磁场的同步转速。但在特殊运行方式下(如发电制动)，三相异步电机转子转速可以大于同步转速。

三相异步电机转矩

　　对称3相绕组通入对称3相电 产生旋转磁场，磁场线切割转子绕组，根据电磁感应原理，转子绕组中产生e和i，转子绕组在磁场中受到电磁力的作用，即产生电磁转矩，使转子旋转起来，转子输出机械能量，带动机械负载旋转起来。

　　在交流电机中，当定子绕组通过交流电流时，建立了电枢磁动势，它对电机能量转换和运行性能都有很大影响。所以三相交流绕组通入三相交产生脉振磁动势，该磁动势可分解为两个幅值相等、转速相反的旋转磁动势和，从而在气隙中建立正传和反转磁场和。这两个旋转磁场切割转子导体，并分别在转子导体中产生感应电动势和感应电流 。

　　该电流与磁场相互作用产生正、反电磁转矩。正向电磁转矩企图使转子正转；反向电磁转矩企图使转子反转。这两个转矩叠加起来就是推动电动机转动的合成转矩。

三相异步电机转速

　　在电机定子中通入3相交流电，使其产生旋转磁场，转速为n0。不同的磁极对数p，在相同频率f=50Hz的交流电作用下，会产生不同的同步转速n0，n0=60f/p。

　　电机转子的转速小于旋转磁场的转速，它和感应电机基本上是相同的。s=(ns-n)/ns。s为转差率，

　　ns为磁场转速，n为转子转速。

三相异步电机种类

　　按转子结构的不同，三相异步电机可分为笼式和绕线式两种。

　　笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。

　　绕线式三相异步电机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。

三相异步电机特点:

　　优点：与单相异步电动机相比，三相异步电机结构简单，制造方便，运行性能好，并可节省各种材料，价格便宜。

三相异步电机的使用

　　三相异步电机功率大，主要制成大型电机。它一般用于有三相电源(Triple-phase power)的大型工业设备中。首先说明一点的是，三相异步电机只用于电动机，极少用作发电机，都是同步电机用来发电。

　　对于1kW以下的小功率三相异步电机，不仅可以作三相运行，而且也可以作单相运行。

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三相异步电机的几种调速方式比较

　　三相异步电动机转速公式为：n=60f/p(1-s)

　　从上式可见，改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可达到改变转速的目的。从调速的本质来看，不同的调速方式无非是改变交流电动机的同步转速或不改变同步转两种。

　　在生产机械中广泛使用不改变同步转速的调速方法有绕线式电动机的转子串电阻调速、斩波调速、串级调速以及应用电磁转差离合器、液力偶合器、油膜离合器等调速。改变同步转速的有改变定子极对数的多速电动机，改变定子电压、频率的变频调速有能无换向电动机调速等。

　　从调速时的能耗观点来看，有高效调速方法与低效调速方法两种：高效调速指时转差率不变，因此无转差损耗，如多速电动机、变频调速以及能将转差损耗回收的调速方法(如串级调速等)。有转差损耗的调速方法属低效调速，如转子串电阻调速方法，能量就损耗在转子回路中；电磁离合器的调速方法，能量损耗在离合器线圈中；液力偶合器调速，能量损耗在液力偶合器的油中。一般来说转差损耗随调速范围扩大而增加，假如调速范围不大，能量损耗是很小的。

　　一、变极对数调速方法

　　这种调速方法是用改变定子绕组的接红方式来改变笼型电动机定子极对数达到调速目的，特点如下：

　　具有较硬的机械特性，稳定性良好；

　　无转差损耗，效率高；

　　接线简单、控制方便、价格低；

　　有级调速，级差较大，不能获得平滑调速；

　　可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用，获得较高效率的平滑调速特性。

　　本方法适用于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。