绕线转子三相异步电动机Zui大的优点是起动电流的大小可以在一定范围内控制,并且起动转矩不会像普通笼形转子电动机那样随电流的减小而减小,所以即保证了起动转矩,又可使起动电流较小,而不用很大容量的电源设备(包括变压器、开关和导线等)。所以非常适用于要求起动转矩大,并且电源容量有限的用户。 缺点是结构相对复杂,其转子绕组和集电环、电刷装置容易出现故障;需较多的转子外接电路和电阻设备,一方面是增加成本和占地面积,另外也会相应增加出现故障的机会和维修工作量。 另外,此类电动机还可通过调节转子外接电阻来改变转速,所以可能用于要求在较小范围内调速的设备,但因外接电阻要消耗电能,所以效率将降低。 |
绕线转子三相异步电动机的转子绕组和普通笼形转子不同点在于两个方面,一是由类似于定子绕组的线圈组成;二是要通过外接电路形成闭合的回路(外接电路包括转子绕组引出线、集电环、电刷、外接引线和外接电阻等)。 其转子绕组切割定子绕组产生磁场,从而产生感应电流和转矩并旋转起来的过程与前面讲述的笼形转子电动机完全相同。 要给出的一个关系是:从交流电动机的理论上来讲,在一定范围内,其起动转矩与转子电路的电阻成正比,电流会随着转子电路电阻的增大而降低。所以,可通过改变转子电路的电阻来改变电动机的起动转矩和起动电流。绕线转子电动机就是按这一原理来制作的。 所用起动电阻有实际的各类电阻装置,例如铸铁电阻、钢板电阻、电阻丝电阻等,而更常用的是“频敏电阻”。 绕线转子电动机在起动时,先通过外电路使转子接要求的Zui大电阻,这样就可在通电后得到预想的Zui大起动转矩和Zui小起动电流,当电动机起动起来后,再逐渐分段地切断外接电阻,Zui后用短路开关将所有的外电阻切断,使转子三相绕组在其引出线端短路(对于有提刷装置的绕线电动机,是在转子上的短路开关上短路,此时三相电刷将提起离开集电环表面)。完成起动之后,靠转子本身的绕组运行。电路如图所示。 图 外接分挡起动电阻绕线转子电动机电路图 |
三相异步电动机转子绕组有笼形和绕线型两种。其中笼形又可分为铸铝和铜条两种,所有导条通过两端的端环连接成通电的闭合回路,就像前面讲过的金属环一样。 当定子通入三相交流电并产生旋转磁场后,处在磁场中的转子绕组就会因切割该磁力线而产生感生电流,并进一步产生电磁力和转矩,使转子转动起来,旋转方向同定子旋转磁场的方向。但如前所述,转子的转速(用符号n表示)会永远低于定子磁场的转速,其转速差值叫做“转差”,用百分数表示叫做“转差率”,用符号s(%)表示。 “同步转速”用符号ns表示,“转差率”用符号s表示,用符号n表示转子的转速,则有:
转差率的大小与负载的轻重有关,负载越大,转差率也就越大。普通中小型电动机的转差率在0.5%~5%之间。容量小的数值较大,反之较小,例如100kW以上的电动机一般在1%以内。专用的高转差率电动机Zui高可达12%。 |