三相交流電動(dòng)機(jī) 返回列表頁

定義與基本原理

三相交流電動(dòng)機(jī)是一種將三相交流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的電機(jī)。它基于電磁感應(yīng)原理工作，主要由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。定子上有三相繞組，當(dāng)三相交流電流通入定子繞組時(shí)，會(huì)在定子內(nèi)部空間產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速，其計(jì)算公式為，其中是同步轉(zhuǎn)速（單位為），是電源頻率（在我國(guó)一般為），是電機(jī)的極對(duì)數(shù)。

轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，會(huì)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生電流，這個(gè)電流又會(huì)與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子跟隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)。如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為，那么電機(jī)的轉(zhuǎn)差率，轉(zhuǎn)差率是三相交流 電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的一個(gè)重要參數(shù)，它反映了轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。

分類

三相異步電動(dòng)機(jī)：這是最常見的三相交流 電動(dòng)機(jī)類型。其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速，即轉(zhuǎn)差率在到之間。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、價(jià)格便宜，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)領(lǐng)域。例如，在工廠的機(jī)床、水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備中，大部分都采用三相異步電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源。

三相同步電動(dòng)機(jī)：其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速相等，即轉(zhuǎn)差率。三相同步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，在一些對(duì)功率因數(shù)要求較高的場(chǎng)合，如大型發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)、某些高精度的工業(yè)調(diào)速系統(tǒng)等會(huì)使用三相同步電動(dòng)機(jī)。不過，它的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，需要有專門的勵(lì)磁裝置來為轉(zhuǎn)子提供磁場(chǎng)。

性能特點(diǎn)

高效能：三相交流電動(dòng)機(jī)具有較高的效率，特別是在額定負(fù)載附近運(yùn)行時(shí)，能夠有效地將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，減少能量損耗。其效率一般在 75% - 95% 之間，具體效率值取決于電機(jī)的型號(hào)、規(guī)格和負(fù)載情況等因素。

高轉(zhuǎn)矩輸出：能夠提供較大的轉(zhuǎn)矩，適合驅(qū)動(dòng)各種負(fù)載，如重載的起重機(jī)、輸送帶等。并且，通過合理選擇電機(jī)的極對(duì)數(shù)和繞組連接方式等，可以調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)矩 - 轉(zhuǎn)速特性，以滿足不同負(fù)載的需求。

良好的穩(wěn)定性：運(yùn)行穩(wěn)定，只要電源電壓和頻率穩(wěn)定，電機(jī)的轉(zhuǎn)速基本保持恒定。這使得它在一些對(duì)速度穩(wěn)定性要求較高的生產(chǎn)過程中非常適用，如自動(dòng)化生產(chǎn)線中的輸送設(shè)備、紡織機(jī)械等。

應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)領(lǐng)域：是工業(yè)生產(chǎn)中的主要?jiǎng)恿υO(shè)備，用于驅(qū)動(dòng)各種機(jī)床、壓縮機(jī)、攪拌機(jī)、輸送帶等。例如，在鋼鐵廠中，三相交流 電動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)軋鋼機(jī)，將坯軋制成各種規(guī)格的鋼材；在化工工廠中，用于驅(qū)動(dòng)各種化工泵和攪拌器，保證化工生產(chǎn)過程的正常進(jìn)行。

交通運(yùn)輸領(lǐng)域：在電動(dòng)汽車、電動(dòng)列車等交通工具的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中也有應(yīng)用。例如，一些城市軌道交通中的地鐵列車，采用三相交流牽引電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)列車運(yùn)行，這種電動(dòng)機(jī)能夠提供足夠的動(dòng)力，保證列車的高速、穩(wěn)定運(yùn)行。

建筑領(lǐng)域：用于驅(qū)動(dòng)建筑施工機(jī)械，如塔式起重機(jī)、施工升降機(jī)等。同時(shí)，在建筑物的通風(fēng)、空調(diào)、給排水等系統(tǒng)中，也使用三相交流 電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備，為建筑物內(nèi)提供舒適的環(huán)境。

選型要點(diǎn)

負(fù)載類型和轉(zhuǎn)矩要求：首先要考慮負(fù)載是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載還是風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載。對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，如起重機(jī)等，需要選擇具有足夠啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩運(yùn)行轉(zhuǎn)矩的電機(jī)；對(duì)于風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載，其轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，電機(jī)的功率可以根據(jù)流量和揚(yáng)程等參數(shù)來確定。

轉(zhuǎn)速要求：根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)轉(zhuǎn)速的要求來選擇電機(jī)的極對(duì)數(shù)。如果需要較高的轉(zhuǎn)速，可以選擇 2 極或 4 極電機(jī)；如果需要較低的轉(zhuǎn)速，如用于驅(qū)動(dòng)一些低速的攪拌設(shè)備等，可以選擇 6 極、8 極甚至更多極數(shù)的電機(jī)。

工作環(huán)境條件：考慮電機(jī)的工作環(huán)境，如溫度、濕度、灰塵、腐蝕性氣體等因素。如果工作環(huán)境溫度較高，需要選擇具有良好散熱性能的電機(jī)；如果環(huán)境中有大量灰塵或腐蝕性氣體，需要選擇防護(hù)等級(jí)較高的電機(jī)，以防止灰塵進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部或電機(jī)被腐蝕