什么是交流电机:类型,工作及其应用

我们知道一个主要功能电动马达就是把电能转换成机械能。市场上有不同类型的电机,如交流电机和直流电机,其分类可以根据不同的参数,如电源类型,输出运动类型,结构和应用。这些电机通过电机磁场和线圈内电流的相互作用,产生施加在电机轴上的力矩形式的力。


这些电机可以通过AC(交流电流)源或DC(直流)源供电,交流源是逆变器,电网,发电机和DC源是整流器、电池。与运输、工业和内燃机中使用的其他原动机相比,电动机效率更高。本文综述了交流电动机的一种类型及其工作原理。

什么是交流电机?

像交流电机这样的电动机通过交流电工作,通过与交流电混合的磁性产生机械能。交流电机的结构包括线圈,在连接的转子中向输出轴产生旋转磁场,从而产生第二个磁场。

交流电动机
交流电动机

这些电机已经被设计人员和工程师使用了好几年,用于不同的应用。这些电动机对发电机的稳定性很有帮助转矩等于额定转速。这些电机是非常简单的处理&可以配置在一个较低的成本。

交流电机工作原理

交流电机的基本工作原理主要取决于磁性。基本的交流电机包括一个线圈和两个永磁体附近的轴。一旦交流电被提供给线圈,它就变成一个电磁铁,产生字段。该电机包括定子和转子两个重要部件。这种定子包括线环、实心金属轴、自由移动的导电金属部件、线圈、鼠笼等。

在交流电机的定子中,我们可以将电力传输到外部线圈中,像定子一样组成固定的部分。这些线圈可以成对地串联起来,以产生一个磁场,大致旋转交流电机的外部。

根据电磁力定律,转子在由于旋转而不断变化的磁场内进行平衡;磁场可以在转子内部产生电流。

如果使用的导体是一根电线或一个环,那么电流供应在它周围的一个环路中,或者如果导体是一个简单的固体金属块,那么涡流就会在它周围流动。感应到的电流可以产生它的磁场&根据另一个电磁力定律,旋转的磁场也会旋转。一旦磁铁相互作用,然后线圈的电线和轴将开始转动电机。

交流电机结构

在交流电机中,有两个必要的部件定子(静止部件)转子(转动部分)。除了这些,还有一些其他的部分将在下面讨论。

交流电机结构
交流电机结构

定子


AC电动机中的定子是非活动部分,并且其主要功能是传输旋转磁场以通过转子相互作用。

定子铁芯

电动机中的定子芯设计有层压或薄金属板,主要用于降低能量损失。

定子绕组

电动机中的定子绕组将加载一起以形成空心圆柱体。保护用于绝缘线的定子芯线圈槽。一旦组装的AC电动机在过程中,就可以将定子绕组的连接朝向电源进行。具有钢芯的每个线圈组将在提供电流供应后变成电磁铁。

转子

电动机中的旋转部件是转子,它是连接到轴上的一个必不可少的部件。在交流电机中,最常用的转子类型是鼠笼转子。它是一个圆柱形,通过堆叠轻微的钢层压。

转子组件可以通过压在钢轴上形成,钢轴在电机外壳外展开,让与外部系统的连接广播旋转动力。

轴承

轴承放置在电机的轴上,以使转子支撑并允许旋转。某些类型的电动机通过将风扇放置在转子的轴上以使轴旋转一旦旋转到电机。

在交流电动机中,轴承用于将轴固定在该地方。这里,轴承将减小朝向壳体连接的轴的摩擦,从而可以提高电动机效率。

外壳

电动机中的外壳包括轭或框架和两个端支架。定子位于框架内,并且转子通过将其与定子分开的小气隙在定子内布置在定子内。转子和定子之间没有直的物理连接。

电机内部的外壳保护内部部件免受生态因素和水的影响。这部分包括两个端托架和一个框架。

交流电机速度控制

交流电机的应用主要涉及工业领域,这些电机需要控制重型机械。在发电厂,无论何时,及时性和准确性是非常重要的操作,然后交流电机必须被控制。因此,可以采用多种技术来控制交流电机的频率和速度。

有几种技术来控制交流电机的速度,如在极小的增量内改变极点的数量,改变电机的滑移和改变交流信号的频率。
根据上述技术,不定期改变杆子,因为它不高效地频繁控制。

另一种技术,如改变电机的转子滑差,主要用于一旦交流电机设计为高滑。因此,通过使用这种技术,这个电机应该相当于电力负荷。所以当功率改变时,负载速度也会改变。此外,这个负载必须包括广泛的惯性组件。

控制交流电机速度最常用的技术是改变电机的频率。通过使用这种技术,交流电机的变速驱动器被用来改变电机的速度,这被称为VFD(变频驱动器),ASD(可调速度驱动器),或交流逆变器。

六步逆变器,PWN或矢量通量用于调节交流频率。可变电压逆变器或六步逆变器主要将电源从AC变为直流,然后切换以再现正弦波。通过使用PWM技术,DC电压快速更换为等效的“曲线区域”。

考虑这些交流电机速度控制技术,我们可以操作电厂,其中AC电动机用于电源风扇,泵等。这些应用需要精确地维持有效运行的操作。简单的技术是安装一致的交流驱动器,这些驱动器主要设计为精确控制电机速度。

这些方法具有不同的控制设置,因此可以简单地发现速度控制以满足您的应用程序的要求。交流电机速度控制的主要好处是机器的运行可以平稳地控制,加速控制,生产率可以调整,节约能量等。

交流电机类型

交流电机分为两种类型,如同步电动机和感应电动机。

交流电机类型
交流电机类型

同步电动机

a的主要功能同步电动机是将交流电能改变为机械能。顾名思义,这种电机仅以同步速度工作。

同步电机的工作原理是,一旦将电源提供给同步电机,就可以形成一个旋转场。所以这一场寻求拖动转子通过它,虽然不能执行由于不活动的转子。因此不会产生启动力矩。所以基本上这不是一个自动启动的马达。

感应电动机

感应电动机也被称为异步电动机。该电机的作用是通过电磁感应将交流电源转化为机械电源。这种类型的电机简单地分为两种类型,如单相和三相。

感应电机的工作原理是,该电机的电枢绕组既像电枢绕组,又像磁场绕组。一旦可以用交流电源连接定子绕组,那么磁通就可以在气隙内产生。在这里,磁通量将以设定的速度旋转,即所谓的同步速度。因此,电压可以通过定子和转子绕组内的旋转磁通感应。

如果转子的电路是关闭的,那么电流供应整个转子绕组&通过旋转磁通响应,以产生扭矩。在稳定状态下,转子以非常接近的同步速度旋转。

此外,感应电机有两种类型,如单相感应和三相感应电机。

单相感应电动机

一般来说,建造一个单相感应电动机类似于三相电机。交流绕组的布置可以在静止部分如定子上进行,而短路导体则布置在旋转部分如转子内。这两者之间的主要区别是,有一个简单的单相电源对定子。

如果我们考虑电机图,一个交流电源提供给定子的绕组,然后将产生一个脉动磁通密度,将连接转子电路。在转子电路中,感应电压将引起电流供应,产生磁通密度以抵抗连接到电路的定子磁通的变化。

在电机中,静止和旋转部件的磁通密度都在y方向上运行。简单的定性分析指出了一个问题,单相供电将产生脉动场而不是旋转场,因为脉动场不会产生扭矩。

三相感应电动机

三相感应电动机在工业应用中广泛用于产生机械能。在工业领域,大多数使用的电动机是三相感应电动机。所以与其他电机相比,这个电机是最基本的。

这是一种通过三相电源工作的交流电机,在需要单相电源激活它的地方对单相感应电机进行评估。三相电源将在定子绕组内产生电磁场,导致电机转子绕组内产生包括磁场在内的转矩。

优点缺点

交流电机的优点包括以下这些。

  • 设计简单,简单
  • 功率因数是好的
  • 廉价
  • 一个交流电源可以直接连接到这个电机上
  • 良好的功率重量比
  • 维护是少

交流电机的缺点包括以下这些。

  • 这台电动机的启动转矩很小
  • 在低速时,它不会运行
  • 定位控制不佳
  • 通过频率电源限制速度

存在电涡流损耗高、功率因数低、电刷内部产生火花、电枢和励磁绕组电抗降有增加的可能等问题。

应用程序

交流电机的应用包括以下这些。

  • 它们适用于不需要恒定运动和永久速度的项目。
  • 它们不适合需要非常少速度的应用程序。
  • 这些电机对于需要高性能和扭矩O / P的应用是一个非常好的选择。
  • 这些电机用于电动工具,时钟,磁盘驱动器,风扇,鼓风机,泵,压缩机,输送机,音频转盘,家电,洗衣机和工业区。

如何选择交流电机?

选择交流电动机时应该考虑一些因素

  • 我们必须知道对权力的要求;交流电机不应越过负载,以免损坏
  • 我们必须给一个合适的冷却装置,因为电机会产生大量的热量
  • 为了避免故障,我们必须为交流电机提供一个干燥和清洁的区域
  • 3 .电机零件可能会排气,所以要检查零件更换
  • 有一个机会进入污垢进入电机供应冷却,我们应该小心这一点,然后我们应该堵塞气隙和冷却管道。绝缘检查应隔一段时间进行,以避免因试验电压过低而损坏绝缘。需要检查交流电机的轴承和转子,以便对电机轴承进行润滑。
  • 基于起始扭矩,应选择电机
  • 我们应该考虑起动力矩
  • 效率和拉出扭矩是一个重要的因素
  • 必须考虑功率因素

因此,这是关于交流电机的概述类型&它起作用了。这些电动机用于将电能从电机转换为机械能,或者通过交流从发电机或电网转换为转矩。由于灵活性,效率,寿命,可用性和相当的操作,这些电机被用于广泛的应用。用于一般用途的交流电机也称为感应电机,利用旋转磁场产生机床扭矩和驱动输送机。HVAC交流电机主要应用于鼓风机、风机、加热器、压缩机和空调。在泵的装配中,交流电机用于移动叶轮,也用于移动水和其他流体的泵系统。有个问题,什么是直流电动机?

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