交流电机原理

电源变频
一、交流电机电源
交流电机一般采用三相制，因为三相交流电机与单相电机相比，无论在性能指标，原材料利用和价格等方面均有明显的优越性。同样功率的三相电机比单相电机体积小，重量轻，价格低。三相电动机有自起动能力。单相电机没有起动转矩，为解决起动问题，需采取一些特殊的措施。单相电机的转矩是脉动的，噪声也比较大，但所需的电源比较简单，特别是在家庭中使用十分方便。因此小型家用电机和仪用电机多采用单相电机。
二、交流电机变频调速
变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电机的电力传动元件。
交流电动机调速变频器的特点：■低频转矩输出180% ，低频运行特性良好
■输出频率最大600Hz，可控制高速电机
■全方位的侦测保护功能（过压、欠压、过载）瞬间停电再起动
■加速、减速、动转中失速防止等保护功能
■电机动态参数自动识别功能，保证系统的稳定性和精确性
■高速停机时响应快
■丰富灵活的输入、输出接口和控制方式，通用性强
电机原理
用单相电容式电机说明：单相电机有两个绕组，即起动绕组和运行绕组。两个绕组在空间上相差90度。在起动绕组上串联了一个容量较大的电容器，当运行绕组和起动绕组通过单相交流电时，由于电容器作用使起动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角，先到达最大值。在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场，使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场，在旋转磁场的作用下，电机转子中产生感应电流，电流与旋转磁场互相作用产生电磁场转矩，使电机旋转起来。
故障解析
单相接地故障定义：
三相电力系统中，仅在一相导线与地之间出现的绝缘破坏。
广义来说，单相接地故障包括单相接地短路，单相接地短路是单相接地故障中的一种特殊现象，只有变压器中性点接地系统才会有。
狭义来说，单相接地故障和单相接地短路是两个概念。一个是故障，一个是事故。
电力系统的故障和事故是用狭义区分的。
单相接地短路是指火线（任何一相电）没有经过负载直接和地线接通，在380/220供电系统或其它接地系统中，由于变压器的中性线是接地的，而且接地电阻很小，火线（任何一相电）没有经过负载直接和地线接通，瞬间将产生很大的电流，烧断电线、配电设备或跳闸等，所以单相接地短路是严重的事故，是电力系统尽量要避免的。
在电力系统中，有很多地方是用不接地系统供电，比如在粉尘严重，易燃易爆等特殊场地，我们国家所有6—10千伏，35千伏供电系统等，采用的都是中性点不接地或经大电阻接地的供电系统，这样的系统单相接地后，由于没有回路或没有产生大电流的回路，没有接地电流或没有大的接地电流，所以不影响系统的正常运行。虽然不影响系统的正常运行，但单相接地是一种故障，为了防备接地扩展为两相接地或使接地设备进一步损坏等，规程规定发生了单相接地故障后，要在2小时内查明原因，作出处理，2小时内查不出原因或无法处理的，要停电处理后才能供电。

交流电动机的工作原理
　　交流电动机由定子和转子组成，交流电动机分为同步交流电动机和感应电动机两种。两种电机均为定子侧绕组通入交流电产生旋转磁场，但同步交流电动机的转子绕组通常需要激磁机需要供给直流电（激磁电流）；而感应电动机则转子绕组则无需通入电流。

　　1、感应电动机
　　同步电动机的构造大致上与交流发电机相同，它与感应电动机的基木区别在干它的转子是绕有线圈的凸出式磁极，由另一架激磁机供拾直流电交激磁电流）。

　　同步电动机是属于交流电机，定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的，所以称为同步电动机。正由于这样，同步电动机的电流在相位上是超前于电压的，即同步电动机是一个容性负载。为此，在很多时候，同步电动机是用以改进供电系统的功率因数的。

交流电动机的工作原理

　　2、同步电动机
　　感应电动机又称“异步电动机”，即转子置于旋转磁场中，在旋转磁场的作用下，获得一个转动力矩，因而转子转动。感应电动机的外观及内部结构转子是可转动的导体，通常多呈鼠笼状。定子是电动机中不转动的部分，主要任务是产生一个旋转磁场。旋转磁场并不是用机械方法来实现。而是以交流电通于数对电磁铁中，使其磁极性质循环改变，故相当于一个旋转的磁场。

　　这种电动机并不像直流电动机有电刷或集电环，依据所用交流电的种类有单相电动机和三相电动机，单相电动机用在如洗衣机，电风扇等；三相电动机则作为工厂的动力设备。 通过定子产生的旋转磁场（其转速为同步转速n1）与转子绕组的相对运动，转子绕组切割磁感线产生感应电动势，从而使转子绕组中产生感应电流。转子绕组中的感应电流与磁场作用，产生电磁转矩，使转子旋转。由于当转子转速逐渐接近同步转速时，感应电流逐渐减小，所产生的电磁转矩也相应减小，当异步电动机工作在电动机状态时，转子转速小于同步转速。为了描述转子转速n与同步转速n1之间的差别，引入转差率。

交流电动机的工作原理
　　交流电动机由定子和转子组成，交流电动机分为同步交流电动机和感应电动机两种。两种电机均为定子侧绕组通入交流电产生旋转磁场，但同步交流电动机的转子绕组通常需要激磁机需要供给直流电（激磁电流）；而感应电动机则转子绕组则无需通入电流。

　　1、感应电动机
　　同步电动机的构造大致上与交流发电机相同，它与感应电动机的基木区别在干它的转子是绕有线圈的凸出式磁极，由另一架激磁机供拾直流电交激磁电流）。

　　同步电动机是属于交流电机，定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的旋转磁场的速度是一样的，所以称为同步电动机。正由于这样，同步电动机的电流在相位上是超前于电压的，即同步电动机是一个容性负载。为此，在很多时候，同步电动机是用以改进供电系统的功率因数的。

原理：交流电动机是根据交流电的特性，在定子绕组中产生旋转磁场，然后使转子线圈做切割磁感线的运动，使转子线圈产生感应电流，感应电流产生的感应磁场和定子的磁场方向相反，才使转子有了旋转力矩，即线圈可以继续转下去。
交流电动机，是将交流电的电能转变为机械能的一种机器。交流电动机主要由一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子组成。电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的现象而制成的。交流电动机由定子和转子组成，并且定子和转子是采用同一电源，所以定子和转子中电流的方向变化总是同步的，即线圈中的电流方向变了，同时电磁铁中的电流方向也变，根据左手定则，线圈所受磁力方向不变，线圈能继续转下去。

27.单相交流电机原理及其连线.中