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感应电机的运行原理

2020-8-23 19:30| 发布者: admin| 查看: 741| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 网络

摘要:   当交流电机的定子通过三相交流电产生旋转磁场后,如果转子原来处于静止状态’则旋转磁场与 转子导条之间将产生切割磁力线的相对运动,导条中将产生感应电动势与感应电流,而这一感应电流 又将在导条上产生电磁力 ...

  当交流电机的定子通过三相交流电产生旋转磁场后,如果转子原来处于静止状态’则旋转磁场与 转子导条之间将产生切割磁力线的相对运动,导条中将产生感应电动势与感应电流,而这一感应电流 又将在导条上产生电磁力。由电磁感应原理可知,这一电磁力的方向总是在使得转子跟随旋转磁场旋 转的方向上。通俗地理解,旋转磁场将“吸引”转子同方向旋转,这就是感应电机的运行原理。

  由于在转子中产生电磁力的前提是转子导条与旋转磁场之间必须存在切割磁力线的相对运 动,也就是说,转子的转速必须小于旋转磁场的转速,否则,两者将相对静止而无电磁力的产生。

  在感应电机中,旋转磁场的转速称为“同步转速”,而转子的转速称为“输出转速”或直接称 “电机转速”,两者之间的转速差称为“转差”。当导体与磁场的相对运动速度越大,产生的感应电 流也越大,感应电流所产生的电磁力也就越大,因此,在同步转速不变的情况下,如果电机的负 载越重,转差就越大,电机转速也就越低。从旋转磁场转速的计算式可知,电机的同步转速只与电机的极对数9、输入交流电的频率7有 关,如果需要对电机进行调速,只能改变这两个参数。

  改变电机的极对数卩将成倍改变同步转速,因此,它可以作为一种辅助变速手段,但不可以用于无 级调速;简言之’如果需要通过改变同步转速对电机进行无级调速,则只能够逋过“变频”控制实现。

  电机的输出转矩与磁场强度有关,磁场强度越大,转子的感应电流也就越大,因此,为了控 制电机转矩,可以通过改变定子的电压,最终改变旋转磁场的强度来实现。

  综上所述,无论是交流伺服电机还是感应电机,都可以通过改变电压与频率实现电机的平滑 调速;变频器、交流主轴驱动器、交流伺服都是为了实现这一功能而制造的不同类型控制器。

  交流电的逆变

  为了进行交流电机的调速,就必须改变电机的电压与频率,这就需要 —整套将电网供电转变为不同电压与频率的交流电的装置,这一装置称为“逆变器(如代打^!")”, 用来实现逆变的电路称为“逆变电路”。

  逆变控制有多种形式,但为了能够对电压的幅值、波形与频率进行有效控制,绝大多数场合 都是使用先将交流转换为直流,然后再将直流转换为交流的变流方式,并称之为“交-直-交”变 流。

  交-直~交变流

  在交-直-交变流系统中,将交流输入转换为直流的部分称为“整流”;而将直 流转换为交流部分称为“逆变”。因此,“逆变”在电气控制系统中有两层含义:从广义上是一种 将交流电转换为其他频率交流电的全套电气控制装置的总称,在狭义上是指这一装置中将直流转 换为交流部分的名称。

  逆变系统实际上由整流、中间电路(称为直流母线控制电路)与逆变三部 分组成。整流电路用于提供逆变所需要的稳定直流电流或电压(恒流或恒压〉;中间电路是为了对 直流母线的电压与电机制动进行控制;逆变部分通过对功率管的通断控制,将直流转变为幅值、 频率可变的交流。


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