三相感应电机的应用

17 Mar 2025 | 4 分钟阅读

三相感应电动机是一种机电能量转换器,可将三相电输入功率转换为输出端的机械功率。

Applications of Three-Phase Induction Motor

三相感应电动机由定子和转子组成。定子绕组采用三相绕组,而转子则采用短路绕组,称为转子绕组。定子绕组由三相电源供电。

三相感应电动机的工作原理

三相感应电动机的一部分可用于演示其工作方式,如下所示

当使用平衡三相电源为三相定子绕组供电时,会在电机中产生旋转磁场 (RMF)。该 RMF 围绕定子旋转的同步速度由以下公式确定:

Synchronous speed Ns = 120f / P

Applications of Three-Phase Induction Motor
  • 转子导体(仍为静止)会被 RMF 切割,RMF 穿过气隙后。由于静止的转子导体和 RMF 的相对运动,会在转子导体中产生电动势。当转子电路短路时,电流开始在转子导体中流动。
  • 由于电流承载转子导体位于定子绕组产生的磁场中。因此,转子导体遇到机械力。作用在转子每个导体上的组合机械力产生的扭矩会导致转子沿与旋转磁场相同的方向移动。因此,三相感应电动机将三相电功率输入转换为输出端的机械功率。
  • 此外,转子应根据楞次定律沿定子场的方向移动,该定律规定,转子电流通常应与产生它们的力相反。在这种情况下,转子电流是由于 RMF 和转子导体之间的相对速度造成的。为了降低这种相对速度,转子开始沿与 RMF 相同的方向旋转。

三相感应电动机的应用

带有翘曲转子或滑环的三相感应电动机有多种用途。

  1. 滑环感应电动机适用于需要低启动电流和需要高启动转矩的负载的应用。
  2. 当与重负载一起使用时,滑环感应电动机在加速过程中会经历非常大的转子能量损失。
  3. 滑环感应电动机的应用范围扩展到必须逐渐增加的负载。
  4. 它们用于需要调节负载速度的情况。
  5. 使用绕线转子或滑环感应电动机的典型机械的一些示例包括破碎机、柱塞泵、起重机和升降机、电梯、压缩机和输送机。

三相鼠笼式感应电动机的应用

带有鼠笼的感应电动机有多种标准设计,可以满足各种工业应用的各种启动和运行需求。对于鼠笼式电动机而言,最重要的设计元素是转子笼电路的有效电阻。

以下列表包括了几种鼠笼式感应电动机的用途

A 类电机

A 类鼠笼式感应电动机的特点是正常启动转矩、高启动电流和最小运行滑差(从 0.005 到 0.015)。该电动机的单笼转子提供低电阻。A 类电机的满负荷效率很高。因此,这些电机适用于以下负载:

  1. 鼓风机、干燥机
  2. 风扇、冷却器
  3. 机床,以及
  4. 离心泵等。

B 类电机

B 类电机的启动转矩、启动电流和运行滑差均为正常值。利用双笼或深杆转子将保持启动转矩,同时通过增加漏电抗来降低启动电流。大多数人将这些电机用于全压启动。因此,它们还用于离心泵、风扇和鼓风机等负载。

C 类电机

C 类电机的特点是高启动转矩和低启动电流。这些电机使用深杆转子或具有强电阻的双笼。C 类电机用于基本上恒速负载,具有中等高转矩和低启动电流要求。因此,这些电机用于移动诸如往复泵、输送机、压缩机和破碎机之类的负载。

D 类电机

D 类电机的启动转矩是所有鼠笼式感应电动机中最高的。这些电机采用高电阻材料,如黄铜,用于转子导体条,而不是铜或铝。D 类鼠笼式电动机的特点是启动电流低和运行滑差高(介于 0.08 和 0.15 之间),从而导致运行效率低。因此,这些电机用于为间歇性负载供电,如冲压机、推土机、模具冲压机和需要重冲击和快速加速的剪切机。电机要连接到飞轮,飞轮在冲击时提供动能。


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