为什么电机会转动?问题1:为什么电机通电后会转动?什么是异步电机?问题3:为什么电机会旋转?为什么电机会转动?教学设计【教学目标】知识技能:1。知道磁场作用于带电导体,通常情况下,电机的工作部分旋转,称为转子电机;还有直线运动的,叫做直线电机。
一、旋转磁场(一)定子旋转磁场的原理旋转磁场:指轴向位置随时间旋转的磁场。三组结构相同的绕组U1U2、V1V2、W1W2置于三相异步电动机的定子铁芯中,三相绕组在空间上相差120度。当对称的三相交流电施加到这些三相绕组时,在定子和转子之间的气隙中产生旋转磁场。以2p2为例,对称三相绕组U1U2、V1V2、W1W2假设为集中绕组,星形连接,馈入三相对称电流iA、iB、iC。
假设电流的瞬时值为正,从每个绕组的首端流入,从末端流出。电流流入端用“×”表示,电流流出端用“﹒\.”表示在wt0,iA0;iB为负,即IB从末端V2流入,从头V1流出;iC为正,即IC从头端W1流入,从尾端W2流出。电流流入端用“×”表示,电流流出端用“﹒\.”表示右手螺旋法则可以用来确定wt0时刻三相电流产生的合成磁场的方向,如动画演示所示。
一、旋转磁场(一)定子旋转磁场的原理旋转磁场:指轴向位置随时间旋转的磁场。三组结构相同的绕组U1U2、V1V2、W1W2置于三相异步电动机的定子铁芯中,三相绕组在空间上相差120度。当对称的三相交流电施加到这些三相绕组时,在定子和转子之间的气隙中产生旋转磁场。以2p2为例,对称三相绕组U1U2、V1V2、W1W2假设为集中绕组,星形连接,馈入三相对称电流iA、iB、iC。
假设电流的瞬时值为正,从每个绕组的首端流入,从末端流出。电流流入端用“×”表示,电流流出端用“﹒\.”表示在wt0,iA0;iB为负,即IB从末端V2流入,从头V1流出;iC为正,即IC从头端W1流入,从尾端W2流出。电流流入端用“×”表示,电流流出端用“﹒\.”表示右手螺旋法则可以用来确定wt0时刻三相电流产生的合成磁场的方向,如动画演示所示。
三相异步电动机原理当三相定子绕组中通入对称的三相交流电时,产生一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间旋转的旋转磁场。因为旋转磁场以n1的速度旋转,转子导体一开始是静止的,所以转子导体会切割定子旋转磁场产生感应电动势(感应电动势的方向由右手定则决定)。由于转子导体两端被短路环短路,在感应电动势的作用下,转子导体中会产生感应电流,与感应电动势的方向基本一致。
电磁力在转子轴上产生电磁转矩,驱动转子沿旋转磁场方向旋转。通过以上分析,可以得出电机的工作原理是:当电机的三相定子绕组(每相电角度为120度)通上三相对称交流电时,会产生旋转磁场,旋转磁场会切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组为闭合路径), 载流转子导体在定子旋转磁场的作用下会产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩驱动电机旋转,电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
旋转磁场的作用是指异步电机是异步的,与同步磁场相比有一定的角度差,好像是转差率的原因。简单来说:当定子三相绕组接入对称三相电源时,即在定子和转子之间的气隙中建立了旋转磁场。因为转子线棒被这个旋转磁场的磁力切割,所以在线棒中会产生感应电势。因为转子线棒构成一个回路,感应电流将流过转子线棒。转子线棒在旋转磁场中切割磁力线并载流时,必然会受到电磁力的作用,形成一个电磁转矩,所以转子随着旋转磁场旋转。
伺服电机内部的转子是永久磁铁。驱动器控制的u/v/w三相电形成一个电磁场,转子在这个磁场的作用下旋转。同时,电机的编码器将信号反馈给驱动器,驱动器将反馈值与目标值进行比较,调整转子的旋转角度。伺服电机的精度取决于编码器的精度(线数)。伺服电机是控制伺服系统中机械部件运行的发动机。它是补充电机的间接传动装置。又称执行电机,在自动控制系统中,它作为执行元件,将接收到的电信号转换成角位移或角速度输出在电机轴上。
它可以使控制速度和位置精度非常精确。DC伺服电机分为有刷电机和无刷电机。有刷电机成本低,结构简单,起动转矩大,调速范围宽,容易控制,需要维护,但维护方便(更换碳刷),产生电磁干扰,对环境要求高。因此,它可用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷电机具有体积小、重量轻、产量大、响应快、速度高、惯性小、转动平稳、转矩稳定等优点。
当三相交流电流入三相定子绕组时,在定子空腔内产生第一旋转磁场。在旋转磁场的作用下,旋转前静止的转子导体相当于转子导体相对切割磁力线,从而在转子导体中产生感应电流电磁感应的原理。由于转子中的导体总是对称排列的,导体上产生的电磁力方向相反,从而形成电磁转矩,使转子运动。因为转子导体中的电流是由定子的旋转磁场产生的,所以也是感应电机。
三相异步电动机旋转的前提条件是要有旋转磁场,利用三相异步电动机的定子绕组来产生旋转磁场。我们知道,但是相电源的相之间的电压在相位上相差120度,三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也相差120度,这样当三相电源接入定子绕组时,定子绕组就会产生旋转磁场。电流每变化一次,旋转磁场在空间旋转一次,即旋转磁场的转速与电流的变化同步。
根据这个公式,我们知道电机的转速与磁极数和供电频率有关。单相交流电机只有一个绕组,转子为鼠笼式。当单相正弦电流通过定子绕组时,电机将产生交变磁场。这种磁场的强度和方向随时随正弦规律变化,但在空间方位上是固定的,所以也叫交变脉动磁场。这种交变脉动磁场可以分解为两个转速相同、旋转方向相反的旋转磁场。当转子静止时,两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等方向相反的转矩,使得合成转矩为零,因此电机不能旋转。
顾名思义,异步电机规定子旋转磁场的转速与转子的转速不同。为什么叫异步电机?在上述工作原理中,转子的速度总是小于同步速度。否则,转子导体与磁场之间没有相对运动,因此没有感应电流,转子不能转动。正因为如此,我们把这种交流电机称为异步电机。因为这种电机的转子电流是由电磁感应产生的,所以也叫感应电机。定子旋转磁场的转速与电网频率的严格对应关系称为同步转速。
其中f是电网频率,p是电机极点对数。感应电机又称“异步电机”,是指将转子置于旋转磁场中,在旋转磁场的作用下,获得一个旋转力矩,从而使转子旋转。转子是一个可旋转的导体,通常呈鼠笼状。由电气工程师尼古拉·特斯拉于1887年发明。感应电机又叫“异步电机”,即把转子置于旋转磁场中,在旋转磁场的作用下,获得一个旋转力矩,于是转子旋转。
问题1:为什么通电后电机会转动?电机是将电能转化为机械能的装置,机械能分配给所有用户。根据动力源不同,电机可分为DC电机和交流电机。电力系统中的电机多为交流电机,可以是同步电机,也可以是异步电机(定子磁场和转子的转速不保持同步)。这是一台把电能转化为机械能的机器。通常情况下,电机的工作部分旋转,称为转子电机;还有直线运动的,叫做直线电机。
电机的使用和控制非常方便,具有自启动、加速、制动、反转和制动能力,能满足各种运行要求。该电机工作效率高,无烟、无味、无环境污染、噪音小,由于它的一系列优点,被广泛应用于工农业生产、交通运输、国防、商业和家用电器、医疗电气设备等方面。问题2:为什么电机打开会产生磁场,产生磁力线,所以转动,问题3:为什么电机会旋转?为什么电机会转动?教学设计【教学目标】知识技能:1。知道磁场作用于带电导体。