异步电动机的转速公式推导

    异步的同步转速是指定子绕组在通入三相后,产生的旋转磁场的转速的转子转速是指转子在定子旋转磁场作用下产生的转速,即异步电动机的输出转速。大家一定不要将同步转速与转子转速相混淆,这也是异步电动机和得主要区别。

    三相交流电源为正弦波形,相位差为120°,同样,异步电动机的三相定子绕组也互差120°。

    为了方便初学者理解,先从一个周期(T)内定子的磁势变化来切入讨论。

    大家都知道,正弦电流

                  I = Imax·sinωt ;其中ω = 2Πf = 2Π/T

   可见t 从0变化到T 时,Imax正好旋转了360°

   根据磁势公式

                  F = N·i

   可推导出,通入电流的导体的磁势是跟随电流变化的,所以,定子电流的一个周期变化对应了定子磁势的一个周期变化。

    综上,异步电动机的定子在通入电流后,其旋转磁场的角速度和定子电流的角速度是一样的。既然旋转磁场在一个电流周期内正好旋转一周,那么,电流的频率也就是旋转磁场每秒的转速。由于对转速采用的时间单位通常是分钟,所以可得出旋转磁场的转速为60f

   另外,异步电动机得同步转速与电动机得极对数 P 成反比,最后得出同步转速公式为:

               n=60f/P

   大家一定不要把异步电动机的同步转速和转子转速混淆,实际上,异步电动机的转子转速与同步转速存在一个差值,这个差值是怎么产生的呢?为什么必须存在这个差值呢?

    转子如果想要旋转,就必须有电流流过转子,而异步电动机的转子电流实际上是在定子磁场中的感应电流,如果转子不产生感应电流,就无法产生电磁转矩这也是异步电动机的另一个名字——感应电动机的由来 。那么转子的感应电流是怎样得到的呢?根据左手定则可知,切割磁力线是产生转子感应电流和电磁转矩的必要条件 如果转子与同步磁场没有转速差,势必不能实现磁力线的切割运动,也就无法产生感应电流。所以转子必须与旋转磁场保持一定的速度差,才会产生切割磁力线的运动

    电机学中用转差率来描述转子转速与同步转速之间的速度差异,即

                  s=(n1-n2)/n1 

                 式中  n1 ——同步转速;n2 ——转子转速; s为转差率。

    根据转差率公式和同步转速公式,我们便可以推导出异步电动机的转子转速

                  n2= n1(1-s)

    本文只是从原理上描述相关概念,实际应用中,由于定子、转子的电磁变换受诸多因素影响,如磁导率、气隙、漏磁、阻抗等等,运算条件较复杂。

    异步电动机的同步转速和转子转速就先写这些,如果大家有不明白的欢迎留言讨论。

    另外,如果我在描述语言上存在歧义和误导,欢迎大家提出更正。

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    异步的同步转速是指定子绕组在通入三相后,产生的旋转磁场的转速的转子转速是指转子在定子旋转磁场作用下产生的转速,即异步电动机的输出转速。大家一定不要将同步转速与转子转速相混淆,这也是异步电动机和得主要区别。

    三相交流电源为正弦波形,相位差为120°,同样,异步电动机的三相定子绕组也互差120°。

    为了方便初学者理解,先从一个周期(T)内定子的磁势变化来切入讨论。

    大家都知道,正弦电流

                  I = Imax·sinωt ;其中ω = 2Πf = 2Π/T

   可见t 从0变化到T 时,Imax正好旋转了360°

   根据磁势公式

                  F = N·i

   可推导出,通入电流的导体的磁势是跟随电流变化的,所以,定子电流的一个周期变化对应了定子磁势的一个周期变化。

    综上,异步电动机的定子在通入电流后,其旋转磁场的角速度和定子电流的角速度是一样的。既然旋转磁场在一个电流周期内正好旋转一周,那么,电流的频率也就是旋转磁场每秒的转速。由于对转速采用的时间单位通常是分钟,所以可得出旋转磁场的转速为60f

   另外,异步电动机得同步转速与电动机得极对数 P 成反比,最后得出同步转速公式为:

               n=60f/P

   大家一定不要把异步电动机的同步转速和转子转速混淆,实际上,异步电动机的转子转速与同步转速存在一个差值,这个差值是怎么产生的呢?为什么必须存在这个差值呢?

    转子如果想要旋转,就必须有电流流过转子,而异步电动机的转子电流实际上是在定子磁场中的感应电流,如果转子不产生感应电流,就无法产生电磁转矩这也是异步电动机的另一个名字——感应电动机的由来 。那么转子的感应电流是怎样得到的呢?根据左手定则可知,切割磁力线是产生转子感应电流和电磁转矩的必要条件 如果转子与同步磁场没有转速差,势必不能实现磁力线的切割运动,也就无法产生感应电流。所以转子必须与旋转磁场保持一定的速度差,才会产生切割磁力线的运动

    电机学中用转差率来描述转子转速与同步转速之间的速度差异,即

                  s=(n1-n2)/n1 

                 式中  n1 ——同步转速;n2 ——转子转速; s为转差率。

    根据转差率公式和同步转速公式,我们便可以推导出异步电动机的转子转速

                  n2= n1(1-s)

    本文只是从原理上描述相关概念,实际应用中,由于定子、转子的电磁变换受诸多因素影响,如磁导率、气隙、漏磁、阻抗等等,运算条件较复杂。

    异步电动机的同步转速和转子转速就先写这些,如果大家有不明白的欢迎留言讨论。

    另外,如果我在描述语言上存在歧义和误导,欢迎大家提出更正。

异步电动机的转速公式推导

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