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异步电机的转子磁场方向是怎么变化的,我们能控制转子磁场方向吗?(转贴)
日期:2011-9-23 12:09:34 点击:
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异步电机的转子磁场方向是怎么变化的,我们能控制转子磁场方向吗?

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1、异步电机在工频运行时:

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1)启动后空载运行,认为转子同步运行,转子电流I2为零;
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2)定子空载励磁电流Io,在电机铁心产生主旋转磁场Φo,电源电压U一定,主旋转磁场Φo一定;
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3)异步电机负载运行,转子异步转动,由于转差△n(n1-n2),切割磁力线转子绕组有电磁感应电势e2,感应电流为I2,等效电阻R2;
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4)主旋转磁场Φo的同性磁极下的转子导体电流I2方向一致,与直流电机的运行状况相同,产生的电磁转矩的效能最大,具有他励直流电机的机械特性;
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5)转子导体电流I2的磁场Φ2,与主旋转磁场同步、正交90度;
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6)由于转子导体电流I2的磁势I2N2要与定子绕组磁势I1N1平衡,所以在定子绕组中跟随转子电流I2而产生了定子电流I1,I2N2=I1N1,I2N2-I1N1=0,电机铁心主旋转磁场Φo没变;
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7)当负载增大,转子转速下降,转差△n(n1-n2)增大,切割磁力线转子绕组的电磁感应电势e2的交流频率增大,转子感抗上有感应电流为I2’,I2’落后I2,90度;
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8)由于I2’落后I2 90度,主旋转磁场Φo的同性磁极下的转子导体感抗电流I2’方向不一致,所受转矩和为零,所以转子导体感抗电流I2’对电机电磁转矩没有贡献;
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9)转子导体感抗电流I2’的磁场Φ2’,与主旋转磁场同步、直轴异向去磁;
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10)由于转子导体感抗电流I2‘的磁势I2’N2要与定子绕组磁势I1‘N1平衡,所以在定子绕组中跟随转子感抗电流I2’而产生了定子感抗电流I1’,I2’N2=I1’N1,I2’N2-I1’N1=0,电机铁心主旋转磁场Φo没变;
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11)这时转子电流I2的磁场方向,因感抗电流I2’的磁场产生,(I2 I2’)的磁场方向旋转了一个角度,与主旋转磁场Φo的交角大于90度了,随着负载增大,转差增大,I2/I2’的比值由无穷大越来越小,到临界转差时转矩最大,I2/I2’的比值减小到1,与主旋转磁场Φo的交角等于135度了,如果堵转,I2/I2’的比值减小到0,与主旋转磁场Φo的交角等于180度了;
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12)所以转子的磁场方向与主旋转磁场方向的交角,与转差△n(n1-n2)相关:
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A、转差△n(n1-n2)=0,交角=90度,
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B、额定转差△ne(n1-n2e),交角梢大于90度;
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C、临界转差△n临(n1-n2临),交角=135度;
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D、堵转转差△n堵(n1-0)=n1,交角=180度;
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13)异步电机工频运行时,主旋转磁场同步转速不变,转子转速随负载大小变化,也就是转差随负载变化,电磁转矩随负载变化, 转子磁场方向也随负载变化;
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2、异步电机变频频运行:
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1)如果是频率闭环,转子磁场方向随负载变化,与工频相同;
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2)如果是速度闭环,频率随负载变化,转差随频率变化,转子磁场方向随频率变化,与工频不相同,因频率变化是电量变化,转差也是电量变化,所以转矩响应快;
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3)如果是电流闭环,负载大,频率下降转差变小,负载小,频率上升转差变大,保持电流恒定,转速随负载一起变化,转差也是电量变化,所以转矩响应快;
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3、关于矢量控制;
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1)由于转子感抗是客观存在,是无法取消的或者人为减小的,所以转子磁场方向只能跟随转差调整变化;
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2)当转差一定时,磁场方向一定,也就是I2/I2’的比值一定,不能对I2、I2’分别控制;
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3)所有空间矢量变换、旋转、I2、I2’分别控制的矢量控制理论,是对异步电机原理、各物理参数关系不明的原因,是个违反电工理论的伪科学! 
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                                                                                                                      作者:刘志斌 于2011年9月21日19时34完稿
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