三相異步電動機的工作原理
三相異步電動機
三相異步電機(Triple-phase asynchronous motor)是靠同時接入380V三相交流電源（相位差120度）供電的一類電動機，由于三相異步電機的轉子與定子旋轉磁場以相同的方向、不同的轉速成旋轉，存在轉差率，所以叫三相異步電機。
三相異步電動機的工作原理
電機的形式很多，但其工作原理都基于電磁感應定律和電磁力定律。因此，其構造的一般原則是：用適當的導磁和導電材料構成互相進行電磁感應的磁路和電路，以產生電磁功率，達到能量轉換的目的。三相異步電機是感應電機，定子通入電流以后，部分磁通穿過短路環，并在其中產生感應電流。短路環中的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環部分和沒有短路環部分產生的磁通有了相位差，從而形成旋轉磁場。通電啟動后，轉子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流，即旋轉磁場與轉子存在相對轉速，并與磁場相互作用產生電磁轉矩，使轉子轉起來，實現能量變換。三相異步電動機的工作原理詳解：一、旋轉磁場（一）定子旋轉磁場產生的原理旋轉磁場：指磁場的軸線位置隨時間而旋轉的磁場。在三相異步電動機的定子鐵心中放置三組結構完全相同的繞組U1U2、V1V2、W1W2，各相繞組在空間互差120° 電角度，向這三相繞組中通入對稱的三相交流電，則在定子與轉子的空氣隙中產生一個旋轉磁場。以兩極電機即2p=2為例說明，對稱的三相繞組U1U2、V1V2、W1W2假定為集中繞組，三相繞組接成星形，并通以三相對稱電流iA、iB、iC。如動畫演示所示。假定電流的瞬時值為正時是從各繞組的首端流入，末端流出。電流流入端用“×”表示，電流流出端用“﹒”表示。wt=0時，iA=0；iB為負值，即iB由末端V2流入，首端V1流出；iC為正值，即iC由首端W1流入，末端W2流出。電流流入端用“×”表示，電流流出端用“﹒” 表示。利用右手螺旋定則可確定在wt=0瞬間由三相電流所產生的合成磁場方向，如動畫演示所示。可見合成磁場是一對磁極，磁場方向與縱軸線方向一致，上方是北極，下方是南極。wt= π/2時，iA為正*大值，即iA由首端U1流入，末端U2流出；iB為負值，即iB由末端V2流入，首端V1流出；iC為負值，即iC由W2流入，W1流出。可見合成磁場方向以較wt=0時按時針方向轉過90o。同理可畫出wt= π ，wt=3π/2，wt= 2π時的合成磁場，可看出磁場的方向逐步按順時針方向旋轉，共轉過360o，即旋轉一周。綜上所述，在三相交流電動機定子上布置有結構完全相同在空間位置各相差120o電角度的三相繞組，分別通入三相交流電，則在定子與轉子的空氣隙間所產生的合成磁場是沿定子內圓旋轉的，故稱旋轉磁場。（二）旋轉磁場的旋轉方向U相、V相、W相繞組的電流分別為iA、iB、iC。三相交流電的相序A —— B ——C。旋轉磁場的旋轉方向為U相—— V相—— W相（順時針旋轉）若 U相、V相、W相繞組的電流分別為iA、iC、iB（即任意調換電動機兩相繞組所接交流電源的相序）旋轉磁場的旋轉方向為逆時針旋轉。綜上所述，旋轉磁場的旋轉方向決定于通入定子繞組中的三相交流電源的相序。只要任意調換電動機兩相繞組所接交流電源的相序，旋轉磁場即反轉。（三）旋轉磁場的旋轉速度兩極三相異步電動機（即2P=2）定子繞組產生的旋轉磁場，當三相交流電變化一周后，其所產生的旋轉磁場也正好旋轉一周。故在兩極電動機中旋轉磁場的轉速等于三相交流電的變化速度，即n1=60f1=3000轉分。四極三相異步電動機（即2P=4）定子繞組產生的旋轉磁場，當三相交流電變化一周后，其所產生的旋轉磁場只旋轉了半圈。故在四極電動機中旋轉磁場的轉速等于三相交流電的變化速度的一半，即n1= 60 f1/2 =1500轉/分。綜上所述，當三相異步電動機定子繞組為p 對磁極時，旋轉磁場的轉速為 n1 = 60f1/p式中 n1:旋轉磁場轉速（又稱同步轉速），轉/分f1:三相交流電源的頻率，赫； p:磁極對數
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