交流異步電動機的轉速與誰有關?
為了弄清楚交流異步電動機的轉速與哪些因素有關,這里再將異步電動機的工作原理介紹一遍:
首先,異步電動機的定子繞組接通三相電源后,由于三相電源的相與相之間的電流在相位上相差120°,而且定子中的三個繞組在空間方位上也互差120°,這樣,定子繞組就會產生一個旋轉磁場。
其次,定子繞組產生旋轉磁場后,轉子導條(籠條或繞組)將切割旋轉磁場的磁力線而產生感應電流,進而產生轉子感應磁場。在楞次定律的作用下,轉子就會跟著定子旋轉磁場同方向轉動,并且轉子的轉速低于定子旋轉磁場的轉速2%~5%,也就是說轉子的速度比定子旋轉磁場的轉速慢一些。如果假設轉子與定子旋轉磁場的轉速差為s,那么:
異步電動機轉速=轉子轉速=定子旋轉磁場轉速×(1-s)
因此,只要控制定子旋轉磁場的轉速,就能同時控制電動機的轉速。
永磁同步電動機的轉速與誰有關?
永磁同步電動機的轉子磁場與定子旋轉磁場無關,它是通過轉子自身所嵌的永磁體而自生的磁場,因此轉子的旋轉不受楞次定律限制,只是依據同性相斥、異性相吸的原理作用,而且轉子轉速與定子磁場完全一致(也正因此才被稱為同步電動機),即轉子與定子磁場的轉速差s=0,即:
同步電動機轉速=轉子轉速=定子旋轉磁場轉速
因此,永磁同步電動機與交流異步電動機一樣,只要控制定子旋轉磁場的轉速,就能同時控制電動機的轉速。
怎樣調節
電動機的轉速
由上節知道,不論是交流異步電動機,還是永磁同步電動機,只要調節定子旋轉磁場的轉速,就能控制電動機的轉速。
定子旋轉磁場的轉速與電源頻率和磁極對數有關,具體計算公式是:
定子旋轉磁場的轉速:n=60f/P
式中,n為定子旋轉磁場轉速(r/min);f為電源頻率(Hz);P為磁場的磁極對數(磁極數除2)。
再根據上節中公式,就可得出下式:
交流異步電動機轉速:n=(1-s)60f/P
永磁同步電動機轉速:n=60f/P
式中,s是磁場轉速與轉子轉速之間的轉速差(約為2%~5%)。
根據此式我們知道,控制交流異步電動機和永磁同步電動機的轉速都一樣,都有兩種方法:
1)變磁極法(即調節P)。
2)變頻法(即調節f)。
以往多用改變磁極的方法來調節電動機的轉速,但隨著半導體技術和電子技術的進步,現在的電動汽車都是調節電源頻率,也就是變頻調速,來實現對交流電動機轉速的控制,而且是無級調速。
變頻調速在生活中并不陌生,我們現在的家用空調都采用變頻調速,都是通過調節電源頻率來調節空調的溫度。至于變頻的原理是什么,怎樣實現變頻的,那就是電氣自動化專業以及電子專業的內容了,在此不作贅述。
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