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三十千瓦電機用什麼控制方式
三十千瓦電機用什麼控制方式
更新时间:2025-04-03 12:31:53
為什麼要了解電機的工作原理

在我們生活場景中,電機的應用非常廣泛,電風扇、洗衣機驅動電機、冰箱散熱風扇、玩具車驅動電機、電腦散熱風扇、抽油煙機風扇等,幾乎所有的家用電器都會用到電機,可以說沒有了電機,家裡的電器基本都會癱瘓,所以即使你不是電子行業從業人員,你也有必要了解電機,知道電機為什麼能夠運轉。

本文力求用簡潔易懂的圖片和動畫演示,來說明電機的工作原理,相信看完本篇文章,電機就不再是那個,你最熟悉的陌生人了。

三十千瓦電機用什麼控制方式(家用電器的頂梁柱)1

(創作不易,如果對電子技術感興趣,請小主點贊、關注、評論)

電機能轉動的本質

磁極間具有相互作用,同極相斥異極相吸

電機的磁性是通過對定子通電,電流磁效應的原因,在定子線圈上産生了極性。轉子的磁性獲得是由永磁體或電磁感應獲得。轉子和定子分别具有了磁性,隻要控制電機,将轉子和定子的極性位置控制在一定角度,轉子就會受力擺動。

而定子磁極持續變化方向,讓轉子和定子的極性位置始終在一定角度上,轉子就會持續地受力,在電機上的應用就是轉子始終繞軸旋轉。

下面,以最簡單的電容啟動式交流單相電機為例,說明轉子的磁場是如何進行變化的,即旋轉磁場的原理。

三十千瓦電機用什麼控制方式(家用電器的頂梁柱)2

電容啟動式交流單相異步電機原理圖

由于啟動電容使啟動繞組産生了移相,同一時刻,啟動繞組和運行繞組電流相位不一緻,經過設計,使啟動繞組電流相位超前于運行繞組相位接近90°。因為交流電機,電流曲線正弦變化,等效圖如下:

三十千瓦電機用什麼控制方式(家用電器的頂梁柱)3

繞組内電流曲線

下面我們分析在A、B、C、D四個極限位置時,轉子線圈産生的磁場有什麼變化。

三十千瓦電機用什麼控制方式(家用電器的頂梁柱)4

A點時轉子線圈産生的磁場方向

在A點時,我們看到運行繞組電流最大,啟動繞組電流為0,等效于隻有運行繞組,假設電流方向如上圖,按照右手螺旋定則,我們可以判斷出此時線圈産生的磁場,N極指向右

三十千瓦電機用什麼控制方式(家用電器的頂梁柱)5

B點時轉子線圈産生的磁場方向

在B點時,我們看到啟動繞組電流最大,運行繞組電流為0,等效于隻有啟動繞組,電流方向如上圖,按照右手螺旋定則,我們可以判斷出此時線圈産生的磁場,N極指向上

三十千瓦電機用什麼控制方式(家用電器的頂梁柱)6

C點時轉子線圈産生的磁場方向

在C點時,我們看到運行繞組電流最大,啟動繞組電流為0,等效于隻有運行繞組,但是此時電流換向了,電流方向如上圖,按照右手螺旋定則,我們可以判斷出此時線圈産生的磁場,N極指向左

三十千瓦電機用什麼控制方式(家用電器的頂梁柱)7

D點時轉子線圈産生的磁場方向

在D點時,我們看到啟動繞組電流最大,運行繞組電流為0,等效于隻有啟動繞組,同樣電流換向了,電流方向如上圖,按照右手螺旋定則,我們可以判斷出此時線圈産生的磁場,N極指向下

在一個周期内,我們能看到轉子上産生的磁場方向有什麼規律麼?還沒看明白,我們看一下整個過程。

三十千瓦電機用什麼控制方式(家用電器的頂梁柱)8

旋轉磁場演示

是的,在定子繞組上,電磁場的方向在發生有規律的旋轉變向,即旋轉磁場。受定子磁性變化的影響,轉子跟随磁場變化做繞軸旋轉運動,一個單相異步交流電機就誕生了。

拓展一下

示例是以電容啟動式單相異步電機舉例,我們分解一下,電容起到移相的作用,換成電感,也能起到電流移相的作用;輸入電源是單相交流電,也可以使用三相交流電,通過驅動闆電路設計,也可以把直流電轉換為交流電;轉子的速度與磁場速度不同步,即異步電機,同步的話,就産生了同步電機。

電機的分類有很多種方式,每一種電機的優缺點不一樣,應用的場景就會發生變化。明白電機最根本的原理,其他的變化還難嗎?

本文由頭條号:E家電電子技術,轉載請注明出處,如果覺得文章對你有所幫助,歡迎點贊關注評論,帶你一起長知識!

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