電機是一種實現電能與機械能轉換的裝置,當將電能轉換為機械能時,電機作為電動機使用,當將機械能轉換為電能時,電機又作為發電機使用。 異步電機是電機的一個分支,運用范圍較為廣泛,更多的時候異步電機作為電動機運行,因而更多的時候人們將電動機稱為電機。異步電機也被稱為感應電機,從電磁關系分析,異步電機又和變壓器比較相似,異步電機的定子相當于變壓器的原線圈,而轉子繞組相當于變壓器的副線圈。 從異步電機的工作原理分析,可以將其運行狀態分為三類,即電動機運行狀態、發電機運行狀態和電磁制動運行狀態。 異步電機之異步,是緣于其工作轉速與同步轉速的差異性,即電機轉子轉速與定子旋轉磁場的轉速不同,也就引入異步電機轉差的概念,轉差與同步轉速之比稱為轉差率。 轉差率作為異步電機的重要性能參數,其大小及正負屬性反映了電機的運行狀態和質量狀態。我們可以通過轉差率的數值狀態區分電機的運行狀態。 電動機狀態是我們大家最熟悉的狀態,即將電能轉換為機械能的狀態。該狀態下轉子的旋轉方向與定子的旋轉磁場方向一致,轉子轉速小于旋轉磁場的轉速,按照轉差率概念,其值大于0且小于1(不等于0也不會等于1)。 電動機轉子的速度與其所拖動的負載相關,當電機空載運行時,轉子轉速與定子旋轉磁場的轉速最接近,但永遠小于同步轉速。 電機的發電機狀態其實我們也不陌生,比如我們經常見到的小型柴油發電機,移動電站等。該狀態是將機械能轉換為電能,機械能的獲取通過風能、熱能等多種方式。 該狀態下,通過轉子的旋轉感應電機定子的旋轉磁場,此時轉子的轉速由原動裝置決定,轉子的旋轉方向與所感應的定子旋轉磁場方向一致,轉子轉速大于所感應出的旋轉磁場轉速,因而電機在該狀態下的轉差率即為負值。 從發電機的工作原理分析,轉子的轉速可以按照需求通過原動裝置實現無限高,相對于定子旋轉磁場轉速的差值也就無窮大,按照轉差率概念,該值也就是一個可以無限接近于0也可以無窮大的負數。 對于異步電機的電磁制動狀態,我們采用起重機下放貨物的過程進行分析,如果沒有制動,貨物將按照自由落體運動進行,即越接近地面,轉速越快,特別是對于從較高高度下落的物體。為了控制下落速度,就需要有一個與轉子旋轉方向相反的力矩去控制,此時的電機就處于電磁制動狀態。 該狀態下轉子轉速相對于旋轉磁場轉速為負值,按照轉差率概念,電機制動狀態下的轉差率即為大于1的正數,而且可到無窮大。 按照以上分析,我們可以采用電機產品的某一個性能參數,去界定電機不同的運行狀態,從狹義的電動機向廣義的電機產品進行拓展。事實上,學習也就是將書先讀厚再讀薄的過程,知識的融會貫通,更有利于提升我們分析問題和解決問題的能力。 以上非官方發布內容,僅代表個人觀點。 |
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