三相異步電動機(jī)工作原理

先看圖。當(dāng)馬蹄形永久磁鐵1旋轉(zhuǎn)起來以后（圖中標(biāo)出的方向為順時針方向），其N極和S極之間的磁力線也隨之旋轉(zhuǎn)。處于N、S極之間的金屬環(huán)2的兩個邊就處于切割上述磁力線的狀態(tài)中，只是切割的方向與磁鐵旋轉(zhuǎn)的方向剛好相反，即為反時針方向。根據(jù)電磁感應(yīng)定律，此時金屬環(huán)中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，它的流動方向用右手定則來判定，應(yīng)為右圖中所標(biāo)出的方向：

這樣金屬環(huán)就成為一個處在磁場中的通電導(dǎo)體了。通電導(dǎo)體在磁場中將受到電磁力的作用，其受力方向用左手定則判定。圖中金屬環(huán)處在磁場中的兩個邊的受力方向剛好和磁鐵旋轉(zhuǎn)的方向相同，即順時針方向。金屬環(huán)受力后，產(chǎn)生一個力矩，并以其軸心為旋轉(zhuǎn)中心沿順時針方向旋轉(zhuǎn)起來，但它的旋轉(zhuǎn)速度始終不會達(dá)到磁鐵旋轉(zhuǎn)的速度?？梢韵胂?，如果達(dá)到了磁鐵的旋轉(zhuǎn)速度，它和磁鐵之間就沒有了相對運動，也就不再切割磁力線了，不切割磁力線就不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，當(dāng)然也就沒有了電磁力的作用，即沒有了旋轉(zhuǎn)的動力，勢必使其減速和磁鐵拉開距離。這種金屬環(huán)和磁鐵旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不相同的現(xiàn)象，被形象地稱為“不同步”或“異步”。

電動機(jī)的定子由重疊的繞組偏移120°的電角度組成，當(dāng)我們將初級繞組或定子連接到三相交流電源時，它建立了以同步速度旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。

旋轉(zhuǎn)后的秘密：根據(jù)法拉第定律，在任何電 路中感應(yīng)的電動勢都是由于通過電路的磁通量變化率。由于感應(yīng)電動機(jī)中的轉(zhuǎn)子繞組通過外部電阻閉合或直接由端環(huán)短路，并切斷定子旋轉(zhuǎn)磁場， 因此在轉(zhuǎn)子銅條中感應(yīng)出電動勢，并且由于該電動勢，電流流過轉(zhuǎn)子導(dǎo)體。這里，旋轉(zhuǎn)磁通和靜態(tài)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體之間的相對速度是電流產(chǎn)生的原因;因此根據(jù)倫茨定律，轉(zhuǎn)子將以相同的方向旋轉(zhuǎn)以減小原因，即相對速度。

因此，從三相感應(yīng)電動機(jī)的工作原理可以看出，轉(zhuǎn)子速度不應(yīng)達(dá)到定子產(chǎn)生的同步速度。如果速度變得相等，則沒有這樣的相對速度，因此在轉(zhuǎn)子中沒有感應(yīng)出電動勢，并且沒有電流流動，因此不會產(chǎn)生扭矩。因此，轉(zhuǎn)子不能達(dá)到同步速度。定子（同步速度）和轉(zhuǎn)子速度之間的差異稱為滑差。所述的旋轉(zhuǎn)磁場在感應(yīng)電動機(jī)的優(yōu)點在于，需要將轉(zhuǎn)子被制成沒有電連接。

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