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安全觸邊

異步電機的轉子磁場方向是怎么變化的,我們能控制轉子磁場方向嗎

發布日期:2022-04-26 點擊率:509

    1、異步電機在工頻運行時:
1)啟動后空載運行,認為轉子同步運行,轉子電流I2為零;
2)定子空載勵磁電流Io,在電機鐵心產生主旋轉磁場Φo,電源電壓U一定,主旋轉磁場Φo一定;
3)異步電機負載運行,轉子異步轉動,由于轉差△n(n1-n2),切割磁力線轉子繞組有電磁感應電勢e2,感應電流為I2,等效電阻R2;
4)主旋轉磁場Φo的同性磁極下的轉子導體電流I2方向一致,與直流電機的運行狀況相同,產生的電磁轉矩的效能最大,具有他勵直流電機的機械特性;
5)轉子導體電流I2的磁場Φ2,與主旋轉磁場同步、正交90度;
6)由于轉子導體電流I2的磁勢I2N2要與定子繞組磁勢I1N1平衡,所以在定子繞組中跟隨轉子電流I2而產生了定子電流I1,I2N2=I1N1,I2N2-I1N1=0,電機鐵心主旋轉磁場Φo沒變;
7)當負載增大,轉子轉速下降,轉差△n(n1-n2)增大,切割磁力線轉子繞組的電磁感應電勢e2的交流頻率增大,轉子感抗上有感應電流為I2’,I2’落后I2,90度;
8)由于I2’落后I2 90度,主旋轉磁場Φo的同性磁極下的轉子導體感抗電流I2’方向不一致,所受轉矩和為零,所以轉子導體感抗電流I2’對電機電磁轉矩沒有貢獻;
9)轉子導體感抗電流I2’的磁場Φ2’,與主旋轉磁場同步、直軸異向去磁;
10)由于轉子導體感抗電流I2‘的磁勢I2’N2要與定子繞組磁勢I1‘N1平衡,所以在定子繞組中跟隨轉子感抗電流I2’而產生了定子感抗電流I1’,I2’N2=I1’N1,I2’N2-I1’N1=0,電機鐵心主旋轉磁場Φo沒變;
11)這時轉子電流I2的磁場方向,因感抗電流I2’的磁場產生,(I2+I2’)的磁場方向旋轉了一個角度,與主旋轉磁場Φo的交角大于90度了,隨著負載增大,轉差增大,I2/I2’的比值由無窮大越來越小,到臨界轉差時轉矩最大,I2/I2’的比值減小到1,與主旋轉磁場Φo的交角等于135度了,如果堵轉,I2/I2’的比值減小到0,與主旋轉磁場Φo的交角等于180度了;
12)所以轉子的磁場方向與主旋轉磁場方向的交角,與轉差△n(n1-n2)相關:
A、轉差△n(n1-n2)=0,交角=90度,
B、額定轉差△ne(n1-n2e),交角梢大于90度;
C、臨界轉差△n臨(n1-n2臨),交角=135度;
D、堵轉轉差△n堵(n1-0)=n1,交角=180度;
13)異步電機工頻運行時,主旋轉磁場同步轉速不變,轉子轉速隨負載大小變化,也就是轉差隨負載變化,電磁轉矩隨負載變化, 轉子磁場方向也隨負載變化;
2、異步電機變頻頻運行:
1)如果是頻率閉環,轉子磁場方向隨負載變化,與工頻相同;
2)如果是速度閉環,頻率隨負載變化,轉差隨頻率變化,轉子磁場方向隨頻率變化,與工頻不相同,因頻率變化是電量變化,轉差也是電量變化,所以轉矩響應快;
3)如果是電流閉環,負載大,頻率下降轉差變小,負載小,頻率上升轉差變大,保持電流恒定,轉速隨負載一起變化,轉差也是電量變化,所以轉矩響應快;
3、關于矢量控制;
1)由于轉子感抗是客觀存在,是無法取消的或者人為減小的,所以轉子磁場方向只能跟隨轉差調整變化;
2)當轉差一定時,磁場方向一定,也就是I2/I2’的比值一定,不能對I2、I2’分別控制;
3)所有空間矢量變換、旋轉、I2、I2’分別控制的矢量控制理論,是對異步電機原理、各物理參數關系不明的原因,是個違反電工理論的偽科學!

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