三相非同步電動機 – 定義、工作原理、優點和缺點

一個三相非同步電動機是一種機電能量轉換裝置，它將三相輸入電能轉換為輸出機械能。

三相非同步電動機由定子和轉子組成。定子帶有三相定子繞組，而轉子帶有短路繞組，稱為轉子繞組。定子繞組由三相電源供電。轉子繞組透過電磁感應從定子繞組獲得電壓和功率，因此得名。

三相非同步電動機的工作原理

三相非同步電動機的工作原理可以透過考慮其一部分來解釋如下：

• 當三相定子繞組由平衡的三相電源供電時，電動機中產生一個旋轉磁場 (RMF)。該旋轉磁場以同步速度繞定子旋轉，同步速度由下式給出：

$$\mathrm{同步速度, \:𝑁_𝑆 = \frac{120𝑓}{𝑃}}$$

• 旋轉磁場穿過氣隙並切割轉子導體，而轉子導體目前仍處於靜止狀態。由於旋轉磁場和靜止轉子導體之間的相對運動，在轉子導體中感應出電動勢。由於轉子迴路是短路的，因此電流開始在轉子導體中流動。
• 由於載流轉子導體位於定子繞組產生的磁場中。因此，轉子導體受到機械力。所有轉子導體上的機械力的總和產生一個扭矩，使轉子沿旋轉磁場的方向運動。因此，以這種方式，三相輸入電能被轉換為三相非同步電動機中的輸出機械能。
• 此外，根據楞次定律，轉子應沿定子磁場的方向運動，即轉子電流的方向應使得它們趨於反對產生它們的起因。這裡，產生轉子電流的原因是旋轉磁場和轉子導體之間的相對速度。因此，為了降低這種相對速度，轉子開始沿與旋轉磁場相同的方向旋轉。

三相非同步電動機的優點

以下是三相非同步電動機的主要優點：

• 結構簡單，堅固耐用。
• 維護成本低。
• 效率高，功率因數好。
• 成本低廉。
• 具有自啟動轉矩。

三相非同步電動機的缺點

三相非同步電動機的缺點如下：

• 三相非同步電動機是恆速電動機；因此，其速度控制非常困難。
• 三相非同步電動機的啟動轉矩較差，湧流較大（約為額定電流的 4 到 8 倍）。
• 它們始終在滯後功率因數下工作，並且在輕載期間，它們在非常差的功率因數下工作（約為 0.3 到 0.5 滯後）。

Manish Kumar Saini

更新時間： 2023年11月8日

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