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中学生物理小常识:鼠箱式三相异步电动机名字的由来

http://www.newdu.com 2020-05-16 新东方 佚名 参加讨论


    电动机是把电能转化成机械能的设备。电动机的种类挺多,但在工农业产品加工机械中,如拖动机床、水泵、搅拌机、脱粒机等机械设备,主要用的是三相异步电动机,这是因为这种类型的电动机结构简单,制造容易,工作可靠,维护方便,价格低廉。鼠笼式三相异步电动机是异步电动机的一种,它的名字的由来是与其结构和工作原理分不开的。
    鼠笼式三相异步电动机从结构上说主要由定子和转子两大部分组成。定子是电动机的不动部分,由定子铁芯、定子绕组和机座等构成。定于绕组包括三个定子线圈──A-X、B-Y、C-Z,它们以120°(以始端A、B、C计)的间隔均匀地分布在定子铁芯的线槽中。如果把三个定子线圈作星形连接,让三个始端A、B、C接三相交流电源,三个线圈中便有三相对称的交变电流:
    


    
    

    
    

    由于线圈中的电流是交变的,故所产生的磁场也是交变的。分别由三个线圈产生的三个交变的磁场,在定子内部空间合成一个幅值不变、空间方向随时间推移而旋转的磁场,这也是定子的真正作用。旋转磁场的转速称为同步转速;旋转方向由各相绕组中电流达最大值的先后顺序决定。
    转子是电动机的转动部分,由转轴、转子铁芯、转子绕组、风扇等部分组成。鼠笼式电动机的转子绕组是转子的电路部分,由压进转子铁芯槽内的裸导体和短路环连接而成。如果把转子铁芯去掉,由短路环连接的裸导体构成一个圆筒形松鼠笼式样的整体,如图7-11所示。鼠笼式电动机也因此得名。
    
中学生物理小常识:鼠箱式三相异步电动机名字的由来

    当电动机的定子绕组产生的磁场以同步转速沿顺时针方向旋转时,转子与磁场之间就有了相对运动,这如同磁场不动,转子导体逆时针转动,切割着磁感线。于是,转子导体回路中就有感应电流。这个感应电流与旋转磁场发生相互作用,使转子导体受到电磁力作用,沿旋转磁场转动起来。但转子的转速不可能达到旋转磁场的同步转速,否则转子导体与旋转磁场之间就没有相对运动,转子导体将不切割磁感线,回路中也就没有感应电流,转子就不会受电磁力矩,电动机也就不能运转了。这种电动机的转子转速永远低于旋转磁场的同步转速,故称异步电动机。由于转子中的电流因电磁感应而产生,所以又称这种电动机为感应电动机。
    在使用鼠笼式三相异步电动机时,如果需要改变电动机的转动方向,只要把接绕组始端的三根电源线中的任意两根位置对调,使三个线圈中电流达到最大值的先后顺序改变,旋转磁场的旋转方向也就随之改变,电动机的转动方向就变过来了。
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