什麼是同步旋轉

它運行的轉子速度 異步引擎, 取決於電源電壓的頻率、軸上當前負載的功率以及給定電機的電磁極數。這個實際速度(或工作頻率)總是小於所謂的同步頻率,同步頻率僅由電源參數和該異步電動機定子繞組的極數決定。

異步引擎

因此,電機的同步轉速I是定子繞組磁場的旋轉頻率是否處於電源電壓的標稱頻率而與工作頻率略有不同。結果,負載下每分鐘的轉數總是小於所謂的同步轉數。

具有一個或另一個定子極數的感應電動機的同步速度如何取決於電源電壓的頻率

該圖顯示了具有一個或另一個定子極數的感應電動機的同步旋轉頻率如何取決於電源電壓的頻率:頻率越高,磁場的旋轉角速度越大。例如,在 變頻驅動器 改變電源電壓的頻率 改變電機的同步頻率。這也會改變電機轉子在負載下的運行速度。

同步電機轉速

通常,感應電機的定子繞組通入三相交流電,從而產生旋轉磁場。極對數越多——同步旋轉的頻率越低——定子磁場的旋轉頻率。

大多數現代異步電動機有 1 到 3 對磁極,在極少數情況下有 4 對,因為磁極越多,異步電動機的效率越低。然而,由於極數較少,通過改變電源電壓的頻率可以非常非常平穩地改變轉子速度。

如上所述,感應電動機的實際工作頻率與其同步頻率不同。為什麼會這樣?當轉子以低於同步頻率的頻率旋轉時,轉子導線以一定速度穿過定子磁場,並在其中感應出電動勢。該 EMF 在閉合的轉子導體中產生電流,因此這些電流與定子的旋轉磁場相互作用並產生扭矩 - 轉子被定子的磁場拉動。

負載下的電動機

如果扭矩的值足以克服摩擦力,則轉子開始旋轉,直到電磁扭矩等於由負載、摩擦力等產生的製動力矩。

在這種情況下,轉子始終滯後於定子磁場,工作頻率無法達到同步頻率,因為如果發生這種情況,轉子導線中將不再感應電動勢,扭矩也不會出現。因此,對於電機模式,值“滑移”(滑 s, 通常為 2-8%), 與此相關的引擎的以下不等式也成立:

什麼是同步旋轉

但是,如果同一台異步電動機的轉子在某些外部驅動器(例如內燃機)的幫助下旋轉到轉子速度超過同步頻率的速度,則轉子導線中的電動勢和它們中的有功電流將獲得一定的方向,感應電動機將變為 發電機.

總電磁力矩被延遲,滑差 s 變為負。但要顯示發電機模式,必須為感應電機提供無功功率,這會在定子上產生磁場。在以發電機模式啟動這種機器時,轉子的剩餘感應和連接到為有源負載供電的定子繞組的三相的電容器可能就足夠了。

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