資料結構
網路
RDBMS
作業系統
Java
MS Excel
iOS
HTML
CSS
Android
Python
C 程式設計
C++
C#
MongoDB
MySQL
Javascript
PHP
物理學
化學
生物學
數學
英語
經濟學
心理學
社會學
時尚學
法律學單相感應電動機的雙旋轉磁場理論
單相感應電動機的執行原理
一個單相感應電動機由一個鼠籠式轉子和一個帶有單相繞組的定子組成。當單相交流電源饋入定子繞組時，會產生脈動磁場（而不是旋轉磁場）。在這種情況下，由於慣性，轉子不會旋轉。因此，單相感應電動機本質上不是自啟動的，需要一些輔助啟動裝置。
如果單相感應電動機的定子繞組被勵磁，並且轉子透過輔助裝置旋轉，然後去除啟動裝置，則電動機將繼續沿其啟動的方向旋轉。
為了分析單相感應電動機的效能，提出了雙旋轉磁場理論。它解釋了轉子一旦開始旋轉，為什麼會在轉子中產生轉矩。
雙旋轉磁場理論
根據單相感應電動機的雙旋轉磁場理論，靜止的脈動磁場可以分解成兩個旋轉磁場。這兩個磁場的幅值相等，但旋轉方向相反。電動機分別對每個磁場做出響應，電動機產生的淨轉矩等於這兩個磁場產生的轉矩之和。
在數學上，磁場軸在空間中固定的交變磁場由下式給出：
$$\mathrm{𝐵(𝜃) = 𝐵_{max}\:sin\:\omega 𝑡\:cos\:𝜃 … (1)}$$
其中，Bmax是磁通密度的最大值，其在電動機的氣隙中呈正弦分佈。
該磁場是由一個適當分佈的定子繞組產生的，該繞組承載頻率為ω的電流，θ是從定子繞組軸線測量的空間位移角。
$$\mathrm{(∵\:sin\:𝑋\:sin\:𝑌 =\frac{1}{2}sin(𝑋 − 𝑌) +\frac{1}{2}sin(𝑋 + 𝑌)}$$
$$\mathrm{∴\:𝐵(𝜃) =\frac{1}{2}𝐵_{max}\: sin(\omega 𝑡 − 𝜃) +\frac{1}{2}𝐵_{max}\:sin(\omega 𝑡 + 𝜃) … (2)}$$
公式 (2) 的第一項表示一個沿正 θ 方向移動的旋轉磁場，其最大值為 $\frac{1}{2}$，而第二項表示一個沿負 θ 方向移動的旋轉磁場，其最大值也等於 $\frac{1}{2}\:B_{max}$ 。
沿正 θ 方向旋轉的磁場稱為正向旋轉磁場，而沿負 θ 方向旋轉的磁場稱為反向旋轉磁場。
正方向是單相感應電動機最初啟動的方向。兩個磁場都以同步速度沿相反方向旋轉。因此，
$$\mathrm{正向旋轉磁場 =\frac{1}{2}𝐵_{max}\:sin(\omega 𝑡 − 𝜃)}$$
以及
$$\mathrm{反向旋轉磁場 =\frac{1}{2}𝐵_{max}\:sin(\omega 𝑡 + 𝜃)}$$
因此，可以得出結論，靜止的磁場可以分解成兩個旋轉磁場，這兩個磁場的幅值相等，並以同步速度沿相反方向旋轉，其頻率與靜止的磁場脈動頻率相同。這種基於將靜止的脈動磁場分解成兩個相反旋轉磁場的理論稱為單相感應電動機的雙旋轉磁場理論。
當轉子靜止時，產生的兩個轉矩相等且方向相反。因此，在靜止狀態下，淨轉矩為零。但是，如果轉子透過某種輔助裝置以任一方向獲得初始旋轉，則沿初始旋轉方向作用的旋轉磁場產生的轉矩將大於另一個旋轉磁場產生的轉矩。因此，電動機在與初始旋轉相同的方向上產生淨轉矩。因此，電動機將繼續沿初始旋轉的方向執行。
38K+ 次檢視
