今天給各位分享繞線電機補償標準的知識,其中也會對繞線式異步電機的啟動與運行?進行解釋,如果能碰巧解決你現在面臨的問題,別忘了關注本站,現在開始吧!
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異步電動機和同步電動機有什么區別?
很多剛接觸電工的朋友都聽過同步電機或者異步電機,但是好奇它們有什么區別?今天我就以三相電機為例,來分享一下我的個人理解,希望能對大家有所幫助。
三相電機基本知識不管的同步電機還是異步電機,它們都是由定子和轉子兩部分組成。顧名思義,定子就是電機內固定不動的部分,轉子就是電機旋轉部分。
電動機定子又分為定子鐵心和定子繞組,轉子同樣也分為轉子鐵芯和轉子繞組。比如下圖就是電動機的定子鐵心及定子繞組(線圈)。
電動機定子的主要作用:當定子線圈通入三相交流電以后,定子線圈會產生旋轉磁場,磁場的旋轉速度和電源的頻率有關。
我們可以簡單的理解成,當給定子線圈通入三相交流電以后,定子線圈會產生旋轉磁場,就像有一個磁鐵在定子鐵芯內旋轉一樣。如果加快電源頻率,那磁鐵旋轉速度也加快;反之,降低電源頻率,磁鐵旋轉速度就會降低。所以我們就可以通過控制電源的頻率,來達到調節電機定子磁場旋轉速度。
假設給三相電機定子繞組通入三相交流電,此時如果在定子鐵芯的內圓里放一個小鋼珠。我們可以看到小鋼珠會吸附在鐵芯上,并跟著磁場旋轉起來。
同步電機和異步電機它們的定子繞組都是一樣的,主要區別在于轉子。下面我們再來了解一下它們的基本原理。
同步電動機原理假設把永磁鐵做成電機轉子,由于轉子永磁鐵和定子磁場互相吸引,所以轉子永磁鐵會跟著定子繞組的磁場一起旋轉。如果定子鐵芯磁場旋轉越快,轉子(電機)的速度也就越快。因為電機轉速和磁場的轉速一致,所以叫同步電動機。
由于永磁鐵的磁場強度比較弱,所帶的負荷比較輕,所以很多同步電機轉子都采用電磁鐵來替代用永磁鐵,也就是把轉子做成一個電磁鐵。電磁鐵的線圈稱之為勵磁繞組。
異步電動機原理異步電動機按照轉子結構分為兩種形式,分別為鼠籠式異步電機和繞線式異步電動機。,這里就以最常用的鼠籠式異步電機為例。
鼠籠式異步電機的轉子一般采用鑄鋁式轉子,它的繞組是銅條或者鋁條,繞組兩端都焊接在一起,像一個老鼠籠子一樣。
定子繞組通入三相交流電以后,定子旋轉磁場會切割轉子繞組,從而在繞組(鋁條)上感應出電流。繞組(鋁條)上有電流通過以后,在磁場中會受到電磁力的作用而加速旋轉。
隨著電機(轉子)旋轉速度越來越快,當轉子速度=定子磁場速度時,兩者保持相對靜止。此時,旋轉磁場和轉子繞組沒有相對運動(即沒有切割轉子繞組),轉子就會失去電磁力而減速。當電機減速以后,旋轉磁場和轉子繞組又出現了相對運動,轉子又會受到電磁力而加速旋轉。
簡單的講,交流異步電機它是依靠旋轉磁場和轉子之間相對運動來獲取旋轉力的。當電機轉速一旦達到磁場速度,就會失去旋轉力而減速;減速以后又有相對運動,所以又會加速。所以電機一直處于加速、減速狀態。因為電機轉速和磁場轉速不一致,所以叫異步電機。
兩者的優缺點及應用同步電機轉速與定子磁場轉速同步,不論電機負載大小,只要不失步,電機轉速就不會變化。只要調節電源頻率就能達到精確調節電機轉速,適用于精密調速場合。同步電機因為精度高、做工復雜、成本高、維修困難,應用不如異步電機廣泛,多應用于大型發電機。
異步電動機的轉速低于定子磁場轉速,而且和負載大小有關,電機轉速會隨負載大小的變化而變化。異步電機因為結構簡單、成本低、安裝方便、結實耐用,所以得到了廣泛的應用。在我國電動機械中,異步電機最少占八成以上。
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電抗器線圈銅多嗎?
多。電抗器線圈一般主要就是銅鋁線圈,以及絕緣材料,作用是用來消除涌流的
常見的電抗器線圈為繞箔式,繞線兩種,材質為鋁、銅。銅的導電性能高于鋁,但銅線成本較高。專業廠家采用電工銅,純度在99.95%以上。從而保證長期運行時,線圈溫升在85K以內。一般線徑:2.5×7、4×7、4×8等規格。
變極電機和普通電機的區別?
變頻電機和普通電機的區別,主要表現在以下兩個方面:
第一,普通電機只能在工頻附近長時間工作,而變頻電機則可以長時間在嚴重高于,或者是低于工頻的條件下進行工作;舉個例子,我們國家的工頻是50Hz,普通電機如果長時間在5Hz,很快就會出現故障,甚至是損壞;而變頻電機的出現,就解決了普通電機的這個不足;
第二,普通電機和變頻電機的散熱系統不同。普通電機的散熱系統和轉速是息息相關的,或者說,電機的轉速快,散熱系統就效果好,電機轉速慢,散熱效果就會大打折扣,而變頻電機則不存在這個問題。
普通電機加上變頻器之后,是可以實現變頻運行了,但并非真正的變頻電機,如果長時間在非工頻狀態下工作,可能到電機的損壞。
一、變頻器對電機的影響主要在電動機的效率和溫升
變頻器在運行中能產生不同程度的諧波電壓和電流,使電動機在非正弦電壓、電流下運行,里面的高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉子銅耗、鐵耗及附加損耗增加,最為顯著的是轉子銅耗,這些損耗會使電動機額外發熱,效率降低,輸出功率減小,普通電動機溫升一般要增加10%-20%。
普通電機帶獨立散熱風扇的變頻電機
二、電動機的絕緣強度問題
變頻器載波頻率從幾千到十幾千赫,使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率,相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓,使電動機的匝間絕緣承受較為嚴重的考驗。
三、諧波電磁噪聲與震動
普通電動機采用變頻器供電時,會使由電磁、機械、通風等因素所引起的震動和噪聲變的更加復雜。變頻電源中含有的各次諧波與電動機電磁部分固有空間諧波相互干涉,形成各種電磁激振力,從而加大噪聲。由于電動機的工作頻率范圍寬,轉速變化范圍大,各種電磁力波的頻率很難避開電動機的各結構件的固有振動頻率。
四、低轉速時的冷卻問題
當電源頻率較低時,電源中的高次諧波所引起的損耗較大;其次變通電機轉速降低時,冷卻風量與轉速的三次方成正比減小,致使電機熱量散發不出去,溫升急劇增加,難以實現恒轉矩輸出。
五、針對以上情況,變頻電機采用以下設計:
盡可能減小定子和轉子電阻,降低基波銅耗,以彌補高次諧波引起的銅耗增加
主磁場不飽和設計,一是考慮高次諧波會加深磁路飽和,二是考慮在低頻時為了提高輸出轉矩可適當提高變頻器的輸出電壓
結構設計,主要是絕緣等級提高;對電動機的振動、噪聲問題充分考慮;冷卻方式采用強迫通風冷卻,即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅動方式,強冷風扇的作用就是為了保證電機在低轉速下的冷卻。
變頻電機的線圈分布電容小一點,矽鋼片的電阻大些,這樣高頻脈沖對電機的影響就小了,電機的電感濾波效果要好些。
普通電機即工頻電機只需要考慮啟動過程和工頻一個點的工作情況(公眾號:機電人脈),然后設計電機;而變頻電機需要考慮啟動過程和變頻范圍內的所有點工作情況,然后設計電機。
為了適應變頻器輸出的PWM調寬波模擬正弦交流電含有大量諧波,專門制作的變頻電機,其作用實際上可理解為電抗器加普通電機。
如何區分普通電機和變頻電機?
一.普通電機和變頻電機結構上的區別
1.絕緣等級要求更高
一般變頻電機的絕緣等級為F級或更高,加強對地絕緣和線匝絕緣強度,特別要考慮絕緣耐沖擊電壓的能力。
2.變頻電機的振動、噪聲要求更高
變頻電機要充分考慮電動機構件及整體的剛性,盡力提高其固有頻率,以避開與各次力波產生共振現象。
3.變頻電機冷卻方式不同
變頻電機一般采用強迫通風冷卻,即主電機散熱風扇采用獨立的電機驅動。
4.保護措施要求不同
對容量超過160kW變頻電動機應采用軸承絕緣措施。主要是易產生磁路不對稱,也會產生軸電流,當其他高頻分量所產生的電流結合一起作用時,軸電流將大為增加,從而導致軸承損壞,所以一般要采取絕緣措施。對恒功率變頻電動機,當轉速超過3000/min時,應采用耐高溫的特殊潤滑脂,以補償軸承的溫度升高。
5.散熱系統不同
變頻電機散熱風扇采用獨立電源供電,保證持續的散熱能力。
二.普通電機和變頻電機設計上的區別
1.電磁設計
對普通異步電動機來說,再設計時主要考慮的性能參數是過載能力、啟動性能、效率和功率因數。而變頻電動機,由于臨界轉差率反比于電源頻率,可以在臨界轉差率接近1時直接啟動,因此,過載能力和啟動性能不在需要過多考慮,而要解決的關鍵問題是如何改善電動機對非正弦波電源的適應能力。
2.結構設計
在結構設計時,主要也是要考慮非正弦電源特性對變頻電機的絕緣結構、振動、噪聲冷卻方式等方面的影響。
EI鐵芯求功率,和繞線匝數及線徑?
以下就是設計小型單相變壓器的計算公式。
你自己慢慢算1、根據用電的實際需要求出變壓器的輸出總視在功率PS,諾二次側為多繞組時,則輸出總視在功率為二次側各繞組輸出視在功率的總和:PS=U2I2+U3I3+……+UnIn式中U2U3……Un——二次側各繞組電壓有效值(V);I2I3……In——二次側各繞組電壓有效值(V);2、輸入視在功率PS1及輸入電流I1的計算,變壓器負載時,由于繞組電阻發熱損耗和鐵芯損耗,輸入功率中有一部分被損耗掉,因此變壓器輸入功率與輸出功率之間的關系是:PS1=PS/η(W)式中η——變壓器的效率。η總是小于1,對于功率1KW以下的變壓器:η=0.8~0.9。知道變壓器輸入視在功率PS1后,就可以求出輸入電流I1I1=PS1/U1×(1.1~1.2)(A)式中U1——一次側的電壓有效值(V),一般就是外加電源電壓;1.1~1.2——考慮到變壓器空載勵磁電流大小的經驗系數。3、確定鐵芯截面積S,它的中柱截面積S的大小與變壓器總輸出視在功率有關,即:S=K0√PS(cm2)式中PS——變壓器總輸出功率(W)K0——經驗系數,其大小與PS的關系可參考(表1)來選用。(表1系數K0參考值)PS(W)0~1010~5050~500500~10001000以上K022~1.751.5~1.41.4~1.21根據計算所得的S值,還要實際情況來確定鐵芯尺寸a與b的大小,S=a×b(cm2)式中a——鐵芯中柱寬(cm)b——鐵芯凈疊厚(cm)又由于鐵芯是用涂絕緣漆的硅鋼片疊成,考慮到漆膜與鋼片間隙的厚度,因此實際的鐵芯厚度b′應將b除以0.9使其為更大些,即b′≈1.1bcm。目前通用的小型硅鋼片規格見(表2),注:鐵芯片厚0.35mm。其中各尺寸符號見(圖2)。(表2不同型號E型鐵芯片的尺寸)(mm)型號acLHhEF每1000片質量(kg)GE10106.53624.5186.56.52.33812128443022883.48914149503425994.4916161056382810105.63GRC1919126745.533.512128.16GEB197.96DEC222214785339141410.94GEB2210.73GEC262617946447171715.93GEB2615.52GEC3030191067253191920.01GEB3019.67GEC35352212383.561.5222227.15GEB3526.8GEC4040261449872262637.3GEB4036.954、計算每個繞組的匝數,繞組感應電動勢有效值E=4.44fWBmS×10ˉ4(V)設W0表示變壓器感應1V電動勢所需繞的匝數,即:W0=W/E=10^4/4.44fBmS(匝/V)式中Bm——磁感應強度,單位為T。不同的硅鋼片,所允許的Bm值也不同:冷扎硅鋼片D310取1.2~1.4T;熱扎硅鋼片D41、D42取1~1.2T;D43取1.1~1.2T;對于XED、XCD、BOD晶粒取向冷扎硅鋼帶,Bm值可取1.6~1.8T;一般電機用熱扎硅鋼片D21~D22取0.5~0.7T。如果不知道硅鋼片的牌號,按經驗可以將硅鋼片扭一扭,如硅鋼片薄而脆的則磁性能較好(俗稱高硅),Bm可取大些;若硅鋼片厚而軟的,則磁性能較差(俗稱低硅),Bm可取小些。一般Bm可取在0.7~1T之間。一般說來,Bm值取低限,將使匝數增加,用銅量增加,費用增加,但也帶來空載損耗小鐵芯損耗小、繞組發熱小、絕緣不易老化等好處。另外,如果在取鐵芯截面時,取得稍大些時,用鐵量增加,則會使繞組匝數減小,用銅量減小,即用鐵量與用銅量成反比關系。由于一般工頻f=50Hz,于是上式可以改為:W0=45/BmS(匝/V)根據計算所得W0值乘以每個繞組的電壓,就可以算得每個繞組的匝數W,即:W1=U1W0;W2=U2W0;W3=U3W0;……其中二次側的繞組都應增加5%的匝數以便補償負載時的電壓降。5、計算繞組的導線直徑d,先選取電流密度j,求出各導線的截面積:St=I/j(mm2)上式中電流密度一般選用j=2~3A/mm2,變壓器短時工作時可以取j=4~5A/mm2。如果取j=2.5A/mm2時,則:d=0.715√I(mm)6、核算,可分以下幾種情況(a)對應于鐵芯配套的塑形模壓骨架(通常由酚醛或尼龍等材料模壓而成)。王字形骨架便于高低壓繞組可以分開來繞制。根據選定的窗高h計算繞組每層可繞的匝數nj。nj=h-(2~4mm)/d′式中d′——包括絕緣厚的導線外徑(mm)。(b)對于自制的無邊框框架nj=0.9[h-(2~4mm)]/d′式中h——鐵芯窗口高度;0.9——考慮到繞組框架兩端各空出5%地位不繞線;2~4mm——考慮到匝間繞得不夠緊密的尺寸裕量。于是每組繞組需繞的層數mj為:mj=W/nj(層)根據已知繞組的匝數、線徑、絕緣厚度等條件,來核算變壓器繞組所占鐵芯窗口的面積,它應小于框架實際窗口,否則繞組有放不下的可能。變壓器一次側繞組的繞制請況。變壓器鐵心中柱外面套上由青殼紙或彈性紙做成的框架,包上二層0.1mm的聚酯薄膜,厚度為BO。在框架外面每繞一層繞組后,包上層間絕緣,其厚度為δ。對于較細的導線,如0.2mm以下的導線一般采用一層厚度為0.05mm左右的聚酯薄膜;對于較粗的導線如0.2mm以上的導線,則采用厚度為0.05~0.08mm的聚酯薄膜。對再粗的導線可用厚度為0.10mm的聚酯薄膜。當整個一次側繞組繞完后,還需要在它的最外面裹上厚度為r的繞組之間的絕緣。當電壓不超過500V時,可用厚度為0.10mm的聚酯薄膜2~3層。因此一次側繞組厚度B1為:B1=m1(d′+δ)+r(mm)式中d′——絕緣導線的外徑(mm);δ——繞組層間絕緣的厚度(mm);r——繞組間絕緣的厚度(mm)。同樣可求出套在一次側繞組外面的各個二次側繞組厚度B1、B1、B1……,所有繞組的總厚度B為:B=(B0+B1+B2+B3+……)×(1.1~1.2)(mm)式中B0——繞組框架的厚度(mm);1.1~1.2——尺寸裕量。如果計算得到的繞組厚度B小于鐵芯窗口寬度C的話,這個設計是可行的。在設計時,經常遇到B>C的情況。這時有兩種辦法,一是加大鐵芯疊厚,使繞組匝數減小。一般疊厚b=(1~2)a比較合適,但不能任意加厚。另一種辦法就是重選硅鋼片的尺寸,按原法計算和核算直到合適為止。繞線式異步電機的啟動與運行?
電動機串聯電阻R接到電源上,因R上有電壓降,所以加到電動機上的電壓減去R上的壓降,這時電動機的啟動電流也就減小了。
繞線式電動機轉子串聯電阻啟動,即在轉子繞組中串聯一級或若干級電阻,以達到減小啟動電流的目的。
在啟動后逐級切除電阻,使電動機正常運轉,改善了機械特性,提高了啟動轉矩。
異步電機是按轉子繞組形式,分為繞線式和鼠籠式。
繞線型電動機的電機轉子是銅線繞制的線圈,線圈末端是通過滑環引到啟動控制設備上,因此繞線型電機具有啟動電流小、并可以控制,啟動轉矩大等特性。擴展資料:異步電機的工作原理是當電動機的三相定子繞組(各相差120度電角度),通入三相對稱交流電后,將產生一個旋轉磁場,該旋轉磁場切割轉子繞組,從而在轉子繞組中產生感應電流(轉子繞組是閉合通路)。
載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力,從而在電機轉軸上形成電磁轉矩,驅動電動機旋轉,并且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。
故繞線式異步電動機又稱為感應電動機。
繞線式異步電動機運行時,必須從電網吸收無功功率,這將使電網的功率因數變差。
由于電網的功率因數可以用別的辦法進行補償,因而這一點并不妨礙繞線式異步電動機的廣泛使用。
好了,文章到這里就結束啦,如果本次分享的繞線電機補償標準和繞線式異步電機的啟動與運行?問題對您有所幫助,還望關注下本站哦!