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What is a Motor?

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电机的基础知识

第2章
理解电机的基本原理

2-3-4 基于阿拉戈圆板的电机

图2.42 阿拉戈圆板


图2.43 电表


图2.44 电表结构


图2.45 转矩电机的特性曲线例子

那么在AC电机说明中常用的阿拉戈圆板图2.42)是一种什么东西?

阿拉戈圆板的原理是通过磁铁将用铜及铝等制成的圆盘夹住,移动磁铁时,圆盘中会产生涡电流,在该涡电流作用下,圆盘上会在沿磁铁移动方向上产生力。

利用该原理工作的常见设备中有安装在各家电力进户线上的电表(感应型电表)(图2.43)。

电表将铝盘夹住,还有一个缠有多根细电线的线圈的磁心(图2.44)。即使将线圈并联到电灯线上,由于电线细长,其消耗电流也很小。这种线圈称为电压线圈

另一侧只缠有很少的足够粗的电线的线圈的磁心呈对向状态。

将该线圈与电灯线并联,则家庭中消耗的电流会全部经由该线圈通过。

由于线圈的电线粗短,因此,电压下降也很小。这种线圈称为电流线圈。2个线圈根据感应的不同,电流相位约相差90,与电容器起动式电机一样,会产生旋转磁场。

利用涡电流的实用电机包括涡电流电机。像第1章中介绍的那样,这种电机使用了以软钢为主要材料的转子,通过磁场移动在转子中感应产生涡电流。

涡电流电机具有图2.45 所示的特性,通过改变施加电压来控制扭矩,即使在电机轴被限制时,也能够获得脉动较小的扭矩。

因此,这种电机也称转矩电机

转矩电机利用独特的特性,用于挤压装置及制动装置、卷取装置等。但,在没有控制装置的情况下保持转速是非常困难的,因此,很难用作一般动力用电机,生产量也不大。

三相交流

一般情况下,发电厂以三相交流的方式输电,工厂也使用三相交流。

为什么以三相方式来输电呢?

现在,让我们思考一下输送间隔120°相位不同的电流。分别存在去和回的线,因此,去的线3根,回的线3根,共计6根。

这里,将返回的线束在一起,则线变成4根(图2.46)。

这称三相4线式。此时,返回的线中的电流为

Ⅰ = Ⅰ0{sinθ+sin(θ+2/3π)+sin(θ-2/3.π)}

计算结果为0。即,第4根线中没有电流。

没有电流,则这根电线就不需要了,可以省去,这样电线3根即可。

即三相3线式。这样,利用三相交流进行输电,使用3根电线,就能起到和6根电线相同的效果,是一种合理的配线方法。

图2.46 三相交流可通过3根电线进行输电