圖1 三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)動原理
異步電機(jī)的三相對稱繞組在空間上互差1200嵌放在定子槽中,而轉(zhuǎn)子則是一個自己短接的多相對稱繞組。當(dāng)定子繞組接至三相對稱電源時,流入定子繞組的三相對稱電流,在氣隙內(nèi)將產(chǎn)生一系列的旋轉(zhuǎn)磁勢,其中起主要作用的是以同步轉(zhuǎn)速順著繞組相序方向旋轉(zhuǎn)的基波旋轉(zhuǎn)磁勢,如圖所示為逆時針方向。同步轉(zhuǎn)速的大小決定于電網(wǎng)的頻率和繞組的極對數(shù),即:
(1)
基波旋轉(zhuǎn)磁勢將切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體而感應(yīng)電動勢,電動勢的方向可用右手定則確定。由于轉(zhuǎn)子繞組本身短路,在該電動勢的作用下,轉(zhuǎn)子繞組中便有感生電流流通。轉(zhuǎn)子繞組有一定的電阻和電抗,轉(zhuǎn)子電流可分為有功分量和無功分量,其有功分量和電動勢同相位,所以圖5-7中轉(zhuǎn)子電動勢的方向也表示轉(zhuǎn)子有功電流的方向。轉(zhuǎn)子有功電流和氣隙旋轉(zhuǎn)磁場相互作用,產(chǎn)生電磁力,其方向由左手定則確定。整個轉(zhuǎn)子導(dǎo)體所受的電磁力形成一電磁轉(zhuǎn)矩,促使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來,其轉(zhuǎn)向與氣隙磁勢旋轉(zhuǎn)方向一致。如果在轉(zhuǎn)子軸上加上機(jī)械負(fù)載,電動機(jī)就拖動負(fù)載旋轉(zhuǎn),輸出機(jī)械功率,或者說電動機(jī)把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。
異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速n決不可能達(dá)到氣隙旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)速,即同步轉(zhuǎn)速n1。因?yàn)?,一旦兩者相等,旋轉(zhuǎn)磁勢與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體之間相便無相對運(yùn)動,隨之轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)的電動勢、電流及電磁力均變?yōu)榱?,無法維持電機(jī)旋轉(zhuǎn)。因此異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是低于同步轉(zhuǎn)速。
從以上的分析可見,異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向總是與氣隙旋轉(zhuǎn)磁勢的方向一致。因此,要改變?nèi)喈惒诫妱訖C(jī)的轉(zhuǎn)向,只要改變定子氣隙旋轉(zhuǎn)磁勢的方向就可以了,或者說,改變定子三相繞組所接電源的相序就可改變?nèi)喈惒诫妱訖C(jī)的轉(zhuǎn)向。