旋轉電機
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- 發(fā)布時(shí)間:2014/9/30 13:45:04
- 作者:hb_yinhe
根據《GBT 2900.25-2008 電工術(shù)語(yǔ) 旋轉電機》對旋轉電機的定義,旋轉電機是指依靠電磁感應而運行的電氣裝置,它具有能作相對旋轉運動(dòng)的部件,用于轉換能量。
一旋轉電機概述
旋轉電機是依靠電磁感應原理而運行的旋轉電磁機械,用于實(shí)現機械能和電能的相互轉換。發(fā)電機從機械系統吸收機械功率,向電系統輸出電功率;電動(dòng)機從電系統吸收電功率,向機械系統輸出機械功率。
二旋轉電機運行原理
旋轉電機運行原理基于電磁感應定律和電磁力定律。電機進(jìn)行能量轉換時(shí),應具備能作相對運動(dòng)的兩大部件:建立勵磁磁場(chǎng)的部件,感生電動(dòng)勢并流過(guò)工作電流的被感應部件。這兩個(gè)部件中,靜止的稱(chēng)為定子,作旋轉運動(dòng)的稱(chēng)為轉子。定、轉子之間有空氣隙,以便轉子旋轉。
電磁轉矩由氣隙中勵磁磁場(chǎng)與被感應部件中電流所建立的磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生。通過(guò)電磁轉矩的作用,發(fā)電機從機械系統吸收機械功率,電動(dòng)機向機械系統輸出機械功率。建立上述兩個(gè)磁場(chǎng)的方式不同,形成不同種類(lèi)的電機。例如兩個(gè)磁場(chǎng)均由直流電流產(chǎn)生,則形成直流電機;兩個(gè)磁場(chǎng)分別由不同頻率的交流電流產(chǎn)生,則形成異步電機;一個(gè)磁場(chǎng)由直流電流產(chǎn)生,另一磁場(chǎng)由交流電流產(chǎn)生,則形成同步電機。
電機的磁場(chǎng)能量基本上儲存于氣隙中,它使電機把機械系統和電系統聯(lián)系起來(lái),并實(shí)現能量轉換,因此,氣隙磁場(chǎng)又稱(chēng)為耦合磁場(chǎng)。
當電機繞組流過(guò)電流時(shí),將產(chǎn)生一定的磁鏈,并在其耦合磁場(chǎng)內存儲一定的電磁能量。磁鏈及磁場(chǎng)儲能的多少隨定、轉子電流以及轉子位置不同而變化,由此產(chǎn)生電動(dòng)勢和電磁轉矩,實(shí)現機電能量轉換。這種能量轉換理論上是可逆的,即同一臺電機既可作為發(fā)電機也可作為電動(dòng)機運行。但實(shí)際上,一臺電機制成后,由于兩種運行狀態(tài)下電機的參數和特性方面的原因,很準滿(mǎn)足兩種運行狀態(tài)下的客觀(guān)要求,因此,同一臺電機不經(jīng)改裝和重新設計,不可任意改變其運行狀態(tài)。
三旋轉電機的種類(lèi)
按照用途來(lái)分,旋轉電機可以分為電動(dòng)機、發(fā)電機和信號電機三類(lèi)。
信號電機:目前最有代表性的位置信號電機:旋轉變壓器、感應同步器和自整角機。
電動(dòng)機:電動(dòng)機是傳動(dòng)以及控制系統中的重要組成部分,包括功率電動(dòng)機和控制電動(dòng)機。
發(fā)電機:發(fā)電機是電能的生產(chǎn)機器,電動(dòng)機相比,它的種類(lèi)要少的多,簡(jiǎn)單分為直流發(fā)電機和交流發(fā)電機。
在一個(gè)完整的自動(dòng)控制系統中,各種旋轉電機承擔各種角色,信號電機、功率電動(dòng)機和控制電動(dòng)機都會(huì )有自己的用武之地。通??刂齐妱?dòng)機是很“精確”的電動(dòng)機,在控制系統中充當“核心執行裝置”;而功率電動(dòng)機是比較“強壯”的大功率電動(dòng)機,常用來(lái)拖動(dòng)現場(chǎng)的機器設備;信號電機則在控制系統中擔任“通訊員”的角色,本質(zhì)上就是“電機傳感器”。
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