什么是同步旋转

它运行的转子速度 异步引擎, 取决于电源电压的频率、轴上当前负载的功率以及给定电机的电磁极数。这个实际速度(或工作频率)总是小于所谓的同步频率,同步频率仅由电源参数和该异步电动机定子绕组的极数决定。

异步引擎

因此,电机的同步转速I是定子绕组磁场的旋转频率是否处于电源电压的标称频率而与工作频率略有不同。结果,负载下每分钟的转数总是小于所谓的同步转数。

具有一个或另一个定子极数的感应电动机的同步速度如何取决于电源电压的频率

该图显示了具有一个或另一个定子极数的感应电动机的同步旋转频率如何取决于电源电压的频率:频率越高,磁场的旋转角速度越大。例如,在 变频驱动器 改变电源电压的频率 改变电机的同步频率。这也会改变电机转子在负载下的运行速度。

同步电机转速

通常,感应电机的定子绕组通入三相交流电,从而产生旋转磁场。极对数越多——同步旋转的频率越低——定子磁场的旋转频率。

大多数现代异步电动机有 1 到 3 对磁极,在极少数情况下有 4 对,因为磁极越多,异步电动机的效率越低。然而,由于极数较少,通过改变电源电压的频率可以非常非常平稳地改变转子速度。

如上所述,感应电动机的实际工作频率与其同步频率不同。为什么会这样?当转子以低于同步频率的频率旋转时,转子导线以一定速度穿过定子磁场,并在其中感应出电动势。该 EMF 在闭合的转子导体中产生电流,因此这些电流与定子的旋转磁场相互作用并产生扭矩 - 转子被定子的磁场拉动。

负载下的电动机

如果扭矩的值足以克服摩擦力,则转子开始旋转,直到电磁扭矩等于由负载、摩擦力等产生的制动力矩。

在这种情况下,转子始终滞后于定子磁场,工作频率无法达到同步频率,因为如果发生这种情况,转子导线中将不再感应电动势,扭矩也不会出现。因此,对于电机模式,值“滑移”(滑 s, 通常为 2-8%), 与此相关的引擎的以下不等式也成立:

什么是同步旋转

但是,如果同一台异步电动机的转子在某些外部驱动器(例如内燃机)的帮助下旋转到转子速度超过同步频率的速度,则转子导线中的电动势和它们中的有功电流将获得一定的方向,感应电动机将变为 发电机.

总电磁力矩被延迟,滑差 s 变为负。但要显示发电机模式,必须为感应电机提供无功功率,这会在定子上产生磁场。在以发电机模式启动这种机器时,转子的剩余感应和连接到为有源负载供电的定子绕组的三相的电容器可能就足够了。

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