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電機中“相”的含義-20250330lf
2025年4月21日

首先要說電機的結(jié)構(gòu),下圖帶大家看一下電機內(nèi)部:


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電動機主要由定子和轉(zhuǎn)子所構(gòu)成,定子和轉(zhuǎn)子通過磁感應(yīng)力相互牽引實現(xiàn)轉(zhuǎn)動。定子在間中靜止不動,轉(zhuǎn)子則可繞軸轉(zhuǎn)動,由軸承支撐。定子與轉(zhuǎn)子之間會有一定空氣間隙,比確保轉(zhuǎn)子能自由轉(zhuǎn)動。定子與轉(zhuǎn)子繞上線圈,通電流產(chǎn)生磁場,就成為電磁鐵,定子和車子其中之一也可為****磁鐵。

“相”的含義

在低壓配電網(wǎng)中,輸電線路一般采用三相四線制,其中三條線路分別代表AVB/C三相,另條是中性線N、在進(jìn)入用戶的單相輸電線路中有兩條線,一條我們稱為火線,另一條我們稱為零線,一般零線要通過電流以構(gòu)成單相線路中電流的回路,而三相系統(tǒng)中,三相自成回路,一般中性線是無電流的。接其中的任意一相和零線,即為單相電動機。接三相電的為三相電動機。

“步”的含義

異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于同步速,有個轉(zhuǎn)差,異步電動機的轉(zhuǎn)子不用勵磁,可以直接定子把交流電感應(yīng)到轉(zhuǎn)子。由于異步電動機的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場之間,只有保持相對運動能維持電磁轉(zhuǎn)矩的存在,故其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是低于同步轉(zhuǎn)速。異步電動機的定子通電,子靠感應(yīng),結(jié)構(gòu)簡單,價格便宜,但調(diào)速性能不佳,效率較低,在額定范圍內(nèi),轉(zhuǎn)速和荷有關(guān),故一般用作電動機,起動轉(zhuǎn)矩小,不適合帶負(fù)載起動。同步電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速等于同步速,轉(zhuǎn)子要另加勵磁,轉(zhuǎn)速只跟電源頻率有關(guān),一般用作發(fā)電機,效率高,但結(jié)復(fù)雜、造價高,維護(hù)工作量大。

相數(shù)與電機類型

單相電機:由一組繞組構(gòu)成,通常用于小型設(shè)備,如家用電器。由于只有一個相,啟動和運行的扭矩較低,適合負(fù)載較小的應(yīng)用場景。

兩相電機:由兩個繞組和一個鐵芯組成,繞組之間存在90度的相位差,從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。通常需要兩個全橋即8個功率管的驅(qū)動。

三相電機:由三組繞組構(gòu)成,每組繞組之間存在120度的相位差,形成旋轉(zhuǎn)磁場。通常用于中大型設(shè)備,具有更高的功率密度和更好的負(fù)載適應(yīng)能力,在工業(yè)應(yīng)用中較為常見2。只需要三個半橋6個功率管的驅(qū)動,因此是性價比****的方式。

多相電機:相數(shù)超過三相的電機,通常應(yīng)用在需要統(tǒng)一設(shè)計的重要設(shè)備當(dāng)中,當(dāng)其中的某相發(fā)生故障時,依然能夠降額運行。

相數(shù)與電機性能

啟動性能:相數(shù)越多,電機的啟動扭矩通常越高。三相電機的啟動扭矩通常高于單相電機,因此在需要大啟動扭矩的應(yīng)用場合中,三相電機更為常見。

運行平穩(wěn)性:多相電機由于相數(shù)多,換相的兩相繞組動態(tài)轉(zhuǎn)矩曲線的交點轉(zhuǎn)矩值與****靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的相對誤差較小,轉(zhuǎn)矩波動幅值小,頻率高,產(chǎn)生的振動小,運行更加平穩(wěn)。

效率:多相電機的效率通常高于單相電機,因為多相電機能夠更好地利用電能,減少能量損耗。

相數(shù)與電源

電機的相數(shù)需要與電源的相數(shù)相匹配。例如,三相電機需要三相電源才能正常工作。

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