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感應(yīng)電動機(jī)的機(jī)控制電路原理及工作原理是什么?

時間:2023-11-30 15:52:09來源:21ic電子網(wǎng)

導(dǎo)語:?感應(yīng)電動機(jī) ,又稱“異步電動機(jī)”,是將轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場中,在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,獲得一個轉(zhuǎn)動力矩,因而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的裝置。

  感應(yīng)電動機(jī) ,又稱“異步電動機(jī)”,是將轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場中,在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,獲得一個轉(zhuǎn)動力矩,因而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的裝置。轉(zhuǎn)子是可轉(zhuǎn)動的導(dǎo)體,通常多呈鼠籠狀。由電氣工程師尼古拉·特斯拉于1887年發(fā)明。詞條介紹了感應(yīng)電動機(jī)的概念、發(fā)明者、工作原理、基本結(jié)構(gòu)、工作方式、制動方式、異步特征、規(guī)格以及故障檢查。感應(yīng)電動機(jī)又稱“異步電動機(jī)(asynchronousmotor)”,即轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場中,在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,獲得一個轉(zhuǎn)動力矩,因而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。

  感應(yīng)電動機(jī)的外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子是可轉(zhuǎn)動的導(dǎo)體,通常多呈鼠籠狀。定子是電動機(jī)中不轉(zhuǎn)動的部分,主要任務(wù)是產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場并不是用機(jī)械方法來實(shí)現(xiàn)。而是以交流電通于數(shù)對電磁鐵中,使其磁極性質(zhì)循環(huán)改變,故相當(dāng)于一個旋轉(zhuǎn)的磁場。這種電動機(jī)并不像直流電動機(jī)有電刷或集電環(huán),依據(jù)所用交流電的種類有單相電動機(jī)和三相電動機(jī),單相電動機(jī)用在如洗衣機(jī),電風(fēng)扇等;三相電動機(jī)則作為工廠的動力設(shè)備。

  感應(yīng)電動機(jī)的基本工作原理

  感應(yīng)電動機(jī)是一種通過感應(yīng)電流在轉(zhuǎn)子和定子之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電動機(jī)。其基本工作原理是根據(jù)電磁感應(yīng)定律,通過交變磁場在定子線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,使得轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的磁場,從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動。

  感應(yīng)電動機(jī)通常由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子是電動機(jī)的靜止部分,由定子鐵芯、繞組、端蓋等構(gòu)成。繞組內(nèi)分布著三相交錯的繞組線圈,當(dāng)三相電源接入繞組時,會在繞組內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)磁場。

  轉(zhuǎn)子是電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分,通常由轉(zhuǎn)子鐵芯和導(dǎo)體條組成。轉(zhuǎn)子的導(dǎo)體條通常是鋁、銅等良好導(dǎo)電材料制成的,固定在轉(zhuǎn)子鐵芯上,當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場穿過轉(zhuǎn)子導(dǎo)體條時,感應(yīng)電動勢將在導(dǎo)體條內(nèi)產(chǎn)生電流,因?yàn)閷?dǎo)體條內(nèi)電流會受到電磁力的作用,所以轉(zhuǎn)子會受到一定的轉(zhuǎn)矩作用。

  根據(jù)磁場產(chǎn)生的方式不同,感應(yīng)電動機(jī)可分為兩種類型,分別是異步電動機(jī)和同步電動機(jī)。異步電動機(jī)是最常見的一種感應(yīng)電動機(jī),其轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度略低于磁場的旋轉(zhuǎn)速度,稱為滑差。同步電動機(jī)則是旋轉(zhuǎn)速度與磁場旋轉(zhuǎn)速度完全一致的電動機(jī)。

  總之,感應(yīng)電動機(jī)的基本工作原理是通過電磁感應(yīng)的原理,在定子線圈中形成旋轉(zhuǎn)磁場,從而使轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,通過感應(yīng)電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動。這種電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),是廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)和民用領(lǐng)域的主要電機(jī)類型之一。

  感應(yīng)電動機(jī)是一種通過感應(yīng)電流在轉(zhuǎn)子和定子之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電動機(jī)。其基本工作原理是根據(jù)電磁感應(yīng)定律,通過交變磁場在定子線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,使得轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的磁場,從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動。

  感應(yīng)電動機(jī)通常由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子是電動機(jī)的靜止部分,由定子鐵芯、繞組、端蓋等構(gòu)成。繞組內(nèi)分布著三相交錯的繞組線圈,當(dāng)三相電源接入繞組時,會在繞組內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)磁場。

  轉(zhuǎn)子是電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分,通常由轉(zhuǎn)子鐵芯和導(dǎo)體條組成。轉(zhuǎn)子的導(dǎo)體條通常是鋁、銅等良好導(dǎo)電材料制成的,固定在轉(zhuǎn)子鐵芯上,當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場穿過轉(zhuǎn)子導(dǎo)體條時,感應(yīng)電動勢將在導(dǎo)體條內(nèi)產(chǎn)生電流,因?yàn)閷?dǎo)體條內(nèi)電流會受到電磁力的作用,所以轉(zhuǎn)子會受到一定的轉(zhuǎn)矩作用。

  根據(jù)磁場產(chǎn)生的方式不同,感應(yīng)電動機(jī)可分為兩種類型,分別是異步電動機(jī)和同步電動機(jī)。異步電動機(jī)是最常見的一種感應(yīng)電動機(jī),其轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度略低于磁場的旋轉(zhuǎn)速度,稱為滑差。同步電動機(jī)則是旋轉(zhuǎn)速度與磁場旋轉(zhuǎn)速度完全一致的電動機(jī)。

  總之,感應(yīng)電動機(jī)的基本工作原理是通過電磁感應(yīng)的原理,在定子線圈中形成旋轉(zhuǎn)磁場,從而使轉(zhuǎn)子內(nèi)產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,通過感應(yīng)電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動。這種電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),是廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)和民用領(lǐng)域的主要電機(jī)類型之一。

  感應(yīng)電動機(jī)的工作方式

  感應(yīng)電動機(jī)的工作方式是根據(jù)電磁感應(yīng)定律,利用旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),驅(qū)動負(fù)載運(yùn)動。

  感應(yīng)電動機(jī)通常由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成。定子是電動機(jī)的靜止部分,由定子鐵芯、繞組、端蓋等構(gòu)成。繞組內(nèi)分布著三相交錯的繞組線圈,當(dāng)三相電源接入繞組時,會在繞組內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)磁場。

  轉(zhuǎn)子是電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分,通常由轉(zhuǎn)子鐵芯和導(dǎo)體條組成。轉(zhuǎn)子的導(dǎo)體條通常是鋁、銅等良好導(dǎo)電材料制成的,固定在轉(zhuǎn)子鐵芯上。當(dāng)定子繞組中通以交流電源時,繞組內(nèi)會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,旋轉(zhuǎn)磁場會穿過轉(zhuǎn)子鐵芯并感應(yīng)導(dǎo)體條內(nèi)的電動勢。因?yàn)閷?dǎo)體條內(nèi)的電阻不為零,所以導(dǎo)體條中會產(chǎn)生電流。這些電流的方向與轉(zhuǎn)子磁場的方向相反,所以它們會與旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生相互作用力,從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向與旋轉(zhuǎn)磁場的方向相同,所以它們之間的相對速度很小。

  由于轉(zhuǎn)子中感應(yīng)電流的存在,感應(yīng)電動機(jī)也被稱為異步電動機(jī),因?yàn)檗D(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度略低于旋轉(zhuǎn)磁場的速度,這種速度差被稱為滑差。當(dāng)負(fù)載阻力增加時,轉(zhuǎn)子會減速,滑差增大,從而產(chǎn)生更大的轉(zhuǎn)矩。這種特性使得感應(yīng)電動機(jī)在負(fù)載變化較大的情況下能夠自動調(diào)整輸出功率,具有良好的負(fù)載適應(yīng)性。

  總之,感應(yīng)電動機(jī)的工作方式是利用旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動負(fù)載轉(zhuǎn)動。這種電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),是廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)和民用領(lǐng)域的主要電機(jī)類型之一。

  感應(yīng)電動機(jī)的工作特性和參數(shù)的測定方法

  感應(yīng)電動機(jī)的工作特性和參數(shù)通??梢酝ㄟ^以下方法進(jìn)行測定:

  額定電壓和額定功率:這些參數(shù)可以在電機(jī)銘牌上找到,也可以通過測量電機(jī)的繞組電阻和空載電流計(jì)算出來。

  轉(zhuǎn)速:感應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速可以通過測量電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)速或使用轉(zhuǎn)速測量儀來測定。

  轉(zhuǎn)矩:可以通過直接測量電機(jī)的輸出軸轉(zhuǎn)矩或使用扭矩傳感器來測定。

  效率:電機(jī)的效率可以通過測量輸入功率和輸出功率來計(jì)算得到。

  功率因數(shù):功率因數(shù)可以通過測量電機(jī)的有功功率和視在功率來計(jì)算得到。

  轉(zhuǎn)子電阻:可以通過使用低壓儀表測量電機(jī)的繞組電阻,并通過測量電機(jī)運(yùn)行時的阻抗來計(jì)算得到。

  阻尼比:阻尼比可以通過測量電機(jī)運(yùn)行時的繞組阻抗來計(jì)算得到。

  滑差:滑差可以通過測量電機(jī)運(yùn)行時的轉(zhuǎn)速來計(jì)算得到。

  骨架電流:可以通過在電機(jī)外部安裝電流傳感器來測量電機(jī)的骨架電流。

  電動機(jī)控制電路是一種用于控制電動機(jī)的電路,可以通過改變電壓、電流和頻率等參數(shù)來控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和停止。電動機(jī)控制電路通常包括電源、控制器、反饋元件、傳感器和執(zhí)行器組成。

  常見的電動機(jī)控制方法包括直流電機(jī)控制、交流電機(jī)控制、步進(jìn)電機(jī)控制等。直流電機(jī)控制電路可以采用PWM控制器來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速和方向,而交流電機(jī)控制通常采用變頻器或電動機(jī)軟啟動器來實(shí)現(xiàn)。步進(jìn)電機(jī)控制電路中,每個步進(jìn)電機(jī)都需要單獨(dú)控制,常用的控制方法包括全步進(jìn)、半步進(jìn)和微步控制。

  電動機(jī)控制電路的應(yīng)用范圍廣泛,包括家電、工業(yè)自動化、機(jī)械設(shè)備、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。在工業(yè)領(lǐng)域中,電動機(jī)控制電路可以用于控制傳送帶、機(jī)床、風(fēng)扇、泵和壓縮機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行。

  電動機(jī)控制電路的工作原理

  電動機(jī)控制電路是指控制電機(jī)啟停、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速等電氣系統(tǒng)。其工作原理主要涉及電機(jī)的運(yùn)動控制和保護(hù)。

  電動機(jī)控制電路的工作原理包括以下幾個方面:

  1. 電機(jī)啟??刂?/p>

  電機(jī)的啟??刂瓶梢酝ㄟ^直接控制電源來實(shí)現(xiàn)。例如,控制電機(jī)的接觸器或斷路器開關(guān)狀態(tài),或者控制電機(jī)的繼電器或開關(guān)狀態(tài)。此時,電機(jī)的啟停狀態(tài)由電動機(jī)控制電路的開關(guān)決定。

  2. 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制

  電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制可以通過改變電機(jī)的接線方式來實(shí)現(xiàn),例如改變電源和電機(jī)之間的相對接線位置。此時,電機(jī)正、反、停功能由電動機(jī)控制電路的開關(guān)控制。

  3. 電機(jī)調(diào)速控制

  電機(jī)調(diào)速控制可以通過改變電源電壓的大小和頻率來實(shí)現(xiàn)。例如,通過改變電源電壓大小,可以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)矩;通過改變電源頻率,可以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。此時,電機(jī)的調(diào)速由電動機(jī)控制電路發(fā)出的電壓和頻率決定。

  4. 電機(jī)保護(hù)控制

  電機(jī)保護(hù)控制可以通過使用故障檢測器來實(shí)現(xiàn)。例如,使用過載保護(hù)器和短路保護(hù)器,即可通過電動機(jī)控制電路來保護(hù)電機(jī)的安全運(yùn)行。此時,故障檢測器會檢測電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),一旦發(fā)現(xiàn)異常,便會觸發(fā)警報(bào)或保護(hù)措施。

  綜上所述,電動機(jī)控制電路的工作原理主要涉及電動機(jī)的啟停、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和保護(hù)等方面,其控制方式可以通過開關(guān)、電壓和頻率等方式來實(shí)現(xiàn)。

  電動機(jī)控制電路的結(jié)構(gòu)組成

  電動機(jī)控制電路主要由以下幾個部分組成:

  1. 電源供應(yīng)部分:負(fù)責(zé)提供電流和電壓,并確保電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需的電力條件。

  2. 信號輸入部分:負(fù)責(zé)接收操作信號,并將其轉(zhuǎn)換為控制電路所能識別的信號。

  3. 控制單元:負(fù)責(zé)對電機(jī)進(jìn)行控制,包括啟動,停止,調(diào)速,反轉(zhuǎn)等控制操作。

  4. 保護(hù)部分:負(fù)責(zé)對電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)、過溫保護(hù)等,以確保電機(jī)的安全運(yùn)行。

  5. 傳感器:用于檢測電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),如電機(jī)轉(zhuǎn)速、電流、溫度等參數(shù),并將這些參數(shù)通過控制單元反饋給控制電路。

  6. 接口部分:負(fù)責(zé)將控制器輸出的指令傳導(dǎo)到電動機(jī),實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制。

  電動機(jī)控制電路設(shè)計(jì)方案

  電動機(jī)控制電路設(shè)計(jì)根據(jù)應(yīng)用的需要,可以采用不同的方案。以下是常用的幾種方案:

  1. 直流電動機(jī)控制電路設(shè)計(jì):

  (1)單極性可調(diào)直流電源控制:可使用可調(diào)穩(wěn)壓電源或者單向斬波調(diào)壓電路,實(shí)現(xiàn)對直流電動機(jī)的電流控制。

  (2)雙極性可調(diào)直流電源控制:可采用H橋電路,分別控制兩個半橋,實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)和速度控制。

  2. 交流電動機(jī)控制電路設(shè)計(jì):

  (1)變頻器控制:使用交流變頻器,對交流電動機(jī)的頻率和電壓進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)速度和轉(zhuǎn)矩的控制。

  (2)三相橋式整流電路控制:將交流電源通過三相橋式整流電路轉(zhuǎn)化為直流電源,再通過PWM控制轉(zhuǎn)矩和速度。

  (3)軟起動控制:通過控制交流電動機(jī)起動電流,避免大電流沖擊,延長電動機(jī)壽命。

  總之,電動機(jī)控制電路設(shè)計(jì)需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求進(jìn)行選擇和調(diào)整,同時需要考慮控制電路的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。


標(biāo)簽: 電機(jī)

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