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異步電動(dòng)機(jī)的工作原理
異步電動(dòng)機(jī)的工作原理
當(dāng)定子繞組接通三相電源后，繞組中便有相交變電流通過(guò)，并在空間產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。設(shè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，則靜止的轉(zhuǎn)子同旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間就有了相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子異線因切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，即相當(dāng)于轉(zhuǎn)子導(dǎo)線以反時(shí)針方向切割磁力線，所以根據(jù)右手定則，確定出轉(zhuǎn)子上半部導(dǎo)線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向是出來(lái)的，下半部的是進(jìn)去的。由于所有轉(zhuǎn)子導(dǎo)線的兩端分別被兩個(gè)銅環(huán)連在一起，因而相互構(gòu)成了閉合回路。故在此電動(dòng)勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)線內(nèi)就有電流通過(guò)，此電流又與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用頂產(chǎn)生電磁力。力的方向可按左手定則求出。這些電磁力對(duì)轉(zhuǎn)軸形成——電磁轉(zhuǎn)矩，其作用方向同旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向一致，因此，轉(zhuǎn)子就順著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向而轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。如使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也隨之而改變。
電動(dòng)機(jī)在空載時(shí)，軸上的反抗轉(zhuǎn)矩是由軸與軸承之間的摩擦及旋轉(zhuǎn)部分受到的風(fēng)阻力等所產(chǎn)生，其值極小，因而此時(shí)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩亦很小，但其轉(zhuǎn)速較高，接近于同步轉(zhuǎn)速。如把電動(dòng)機(jī)的負(fù)載增大（即加大轉(zhuǎn)子軸上的反抗轉(zhuǎn)矩），則在開始增大的一瞬間，轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩小于軸上的反抗轉(zhuǎn)矩，因而轉(zhuǎn)子減速。但定子的電流頻率和極對(duì)數(shù)通常均為定值，故旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速不變。隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的逐步下降，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間的轉(zhuǎn)速差逐漸增大，于是，轉(zhuǎn)子導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流及其產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩也就隨之而增大。
異步電動(dòng)機(jī)的工作原理有許多地方與變壓器相似。在變壓器中，原副繞組是與同一主磁通相交鏈；在異步電動(dòng)機(jī)中，定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組則與同一旋轉(zhuǎn)磁通相交鏈。因此，異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組就分別相當(dāng)于變壓器的原副繞組；異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁通相當(dāng)于變壓器中的主磁通。在變壓器中，由于主磁通不斷地隨時(shí)間而變化，使得原繞組有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，這電動(dòng)勢(shì)近似地為加于原繞組的電源電壓所平衡。同樣，在異步電動(dòng)機(jī)中，由于磁通不斷地在空間旋轉(zhuǎn)，使得定子繞組也有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，這電動(dòng)勢(shì)也近似地為加于定子繞組的電源電壓所平衡。當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載增大時(shí)，轉(zhuǎn)子電流增大，其所建立的磁通勢(shì)將影響旋轉(zhuǎn)磁通，但在外加電壓為定值的情況下，旋轉(zhuǎn)磁通應(yīng)基本上保持不變，故與變壓器相似，此時(shí)定子繞組中的電流必增大，來(lái)抵消轉(zhuǎn)子磁通勢(shì)對(duì)旋轉(zhuǎn)磁通的影響，從而保持其不變。由此可見，異步電動(dòng)機(jī)中定子繞組的電流是由轉(zhuǎn)子電流來(lái)決定的。
