感应电动机：工作原理，类型和定义

2021-04-07 浏览次数：80

什么是感应电动机?

一个感应电动机(也称为异步电动机)是一种常用的AC电动机。在感应电动机中，产生转矩所需的转子中的电流是通过电磁感应从定子绕组的旋转磁场中获得的。感应电动机的转子可以是鼠笼型转子或绕线型转子。

感应电动机被称为“异步电动机”，因为它们的运行速度小于同步电动机的速度。因此，首先要了解的是–什么是同步速度?

同步速度是旋转电机中磁场的旋转速度，它取决于电机的频率和极数。感应电动机始终以低于其同步速度的速度运行。

定子中产生的旋转磁场将在转子中产生磁通，从而导致转子旋转。由于转子中的磁通电流与定子中的磁通电流之间存在滞后，转子将永远无法达到其旋转磁场速度(即同步速度)。

感应电动机基本上有两种类型。感应电动机的类型取决于输入电源。有单相感应电动机和三相感应电动机。单相感应电动机不是自启动电动机，而三相感应电动机是自启动电动机。

我们需要给予双重激励才能使直流电动机旋转。在直流电动机中，我们通过电刷布置为定子提供一个电源，为转子提供另一个电源。但是在感应电动机中，我们仅提供一个电源，因此了解感应电动机的工作原理很有趣。

很简单，从名称本身，我们可以理解，这里涉及到归纳过程。当我们给定子绕组供电时，由于线圈中的电流，定子中会产生磁通量。转子绕组被布置成使得每个线圈都短路。

来自定子的磁通量切断了转子中的短路线圈。当转子线圈短路时，根据法拉第电磁感应定律，电流将开始流过转子的线圈。当流经转子线圈的电流流动时，转子中会产生另一种磁通。

现在有两种磁通，一种是定子磁通，另一种是转子磁通。转子磁通将相对于定子磁通滞后。因此，转子将感受到一个扭矩，该扭矩将使转子沿旋转磁场的方向旋转。这是单相和三相感应电动机的工作原理。

感应电动机的类型可以根据是单相感应电动机还是三相感应电动机来分类。

单相感应电动机的类型包括：

分相感应电动机

电容器启动感应电动机

电容器启动和电容器运行感应电动机

罩极感应电动机

三相感应电动机

三相感应电动机的类型包括：

鼠笼式感应电动机

滑环感应电动机

上面我们已经提到，单相感应电动机不是自启动电动机，而三相感应电动机是自启动。那么什么是自启动电动机?

如果电动机在没有施加任何外力的情况下自动开始运行，则该电动机称为“自启动”。例如，我们看到当我们接通开关时，风扇开始自动旋转，因此它是一台自动启动的机器。

需要指出的是，家用电器中使用的风扇是单相感应电动机，其固有地不能自启动。如何?是否出现有关其工作原理的问题?我们现在将讨论它。

为什么三相感应电动机会自启动?

在三相系统中，存在三个具有120°相位差的单相线。因此，旋转磁场具有相同的相位差，这将使转子运动。

如果我们考虑当a相被磁化时的三相a，b和c，则转子将朝绕组a的相移动，在下一瞬间，b相将被磁化并吸引转子，然后是c相。因此转子将继续旋转。

它只有一个相位，仍然使转子旋转，因此非常有趣。在此之前，我们需要知道为什么单相感应电动机不是自启动电动机，以及我们如何解决该问题。我们知道交流电源是一个正弦波，它会在均匀分布的定子绕组中产生脉动磁场。

由于我们可以将脉动磁场假定为两个反向旋转的磁场，因此在启动时不会产生合力转矩，因此电动机不会运行。提供电源后，如果使转子在外力作用下向任一方向旋转，则电动机将开始运行。我们可以通过将定子绕组分成两个绕组来解决这个问题，一个是主绕组，另一个是辅助绕组。

我们将一个电容器与辅助绕组串联。当电流流过两个线圈时，电容器将产生相位差。当存在相位差时，转子将产生启动转矩，并且它将开始旋转。

实际上，我们可以看到，当电容器与电动机断开连接时，风扇不会旋转，但是如果我们用手旋转，风扇就会开始旋转。这就是为什么我们在单相感应电动机中使用电容器的原因。

由于感应电动机的各种优点，感应电动机有广泛的应用。他们的优势之一就是效率高-可以高达97%。感应电动机的主要缺点是电动机的速度会随所施加的负载而变化。

通过更改三相电源的相序，可以轻松地改变感应电动机的旋转方向，即，如果RYB为正向，则RBY将使电动机反向旋转。在三相电动机中是这种情况，但在单相电动机中，可以通过反转绕组中的电容器端子来反转方向。