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電工機械感應電動機 - Coggle Diagram
電工機械感應電動機
CH3:三相感應電動機之特性及等效電路ㄌ
轉矩
定義是將功率除以角速率
鼠籠式運轉特性
轉速與轉矩特性
非常接進同步轉速,使轉差率、電流降低,產生的轉矩很小,功率很低
功率因數特性
電動機無載時的功率因數很低
效率特性
是指轉軸的輸出機械功率po與輸入電功率pin之比值
等效電路
定子等效電路
相當於變壓器一次繞組,目的是產生感應電勢
轉子等效電路
啟動的瞬間s=1每轉子電流
各種感應電動機之特性用途
繞線式轉子
特性:減少起動電流,增加轉矩
用途:早期需要大起動轉矩及可變速之
鼠籠式轉子
特性:轉矩小,起動電流大
用途:需要恆速、小啟動轉矩之處
轉子感應電勢、頻率與電感抗
基本原理
感應電動機的磁通必須穿過空氣縫,損失較變壓器大,另一點輸出轉軸上機械負載,而變壓器是接在第二次繞組的電器負載
阻抗
少部分的磁通僅與繞組本身相交連結
CH5:單相感應電動機之原理
構造之分類
構造
轉子
單相感應電動機多為小容量、因多採用鼠籠式轉子
離心開關
轉速上升到額定的75%時,因離心力,轉軸上的離心機件動作將圓盤向後位移,造成固定部分的銀接點打開,以便將起動繞組切斷
定子
外殼、鐵心、起動繞組、運轉繞組
分類
電容器式電動機
電容器式電動機除了定子內有起動繞組與運轉繞組還會1到2個交流電容器搭配離心開關
蔽極式電鄧機
鐵心兩側分別套上極線圈或是銅環藉以產生移動磁場幫助轉子起動
分相式電動機
有起動繞組與運轉轉繞組使用導線線經與匝數、阻抗值不同
原理
單相感應電動機與三相感應電動機原理相同,定子上的繞組外加交流電後產生磁場
速率控制
分類
改變極數控速法
改變極速可以使用兩組不同極數的定子繞組裝置於定子鐵心槽內,做轉速控制
改變頻率控速法
確保電動機在任何轉速下,能維持足夠轉矩
改變外加電壓控速法
線圈降壓法
切換ML位置時會使兩端電壓降低
半導體控制
利用閘流體進行速率控制的運轉效率佳
CH4:三相感應電動機之起動及速率控制
速率控制
定子部分
電機極數 P
電源電壓 V
電源頻率 f
轉子部分
轉子外加電壓V2
兩機串聯控速
轉子外加電阻R2
轉向與制動控制
改變三相感應電動機之旋轉方向,僅需將接至電動機之三根電源線中之任二根對調
啟動控制
轉差率為1
啟動瞬間最大電流約滿載電流的5~8倍
鼠籠式
降壓起動
Y-△降壓啟動
電阻器降壓啟動
補償器降壓啟動
部分繞組啟動
全壓啟動
CH1:三相感應電動機之原理
阿拉哥圓盤
將銅盤和磁鐵裝置製成的迴轉機構;銅為反磁性物質不會受到磁鐵直接吸引,以手轉動轉盤帶動磁鐵開始旋轉,銅盤也會朝磁鐵旋轉方向開始旋轉
傳統機械式電度表(瓦時計)
三相旋盤磁場
三個繞組安置在外側鐵心適當連接外加三相交流電源產生旋轉磁場穩定朝著同一個方向持續轉動
三相二極定子繞組
CH6:感應電動機之試驗運用與維護
試驗
1目的:測量電動機每相繞組的電阻值
2目的:求得鐵損、無載電流計算無載狀態下功率因數以及等效電路、變壓器開路試驗
3目的:求得鐵損計算堵住狀態下的功率因數極每相繞組等效電阻、電抗、變壓器短路試驗
4目的:測試電動機不同負載電流、功率、轉速與轉距關係並計算功率因數、數出功率、轉差率與效率
應用與維護
感亦電動機為電感性元件可知無載和輕載時功率因數值更低
未加裝電容器(落後)(外加電容器)(超前)
但是電容器吸收的超前電流與電流的落後電流互相抵銷使得電流與電壓的相位差減少整體功率因數上升
起動時、運轉中、停止時應注意現象
電動機維護保養
必須定期測量電動機絕緣電阻可以早期發現電動機是否發生絕緣劣化等情形
電動機故障因素
啟動困難無法啟動、負載增加、溫度上升太高、絕緣電阻太低、振動劇烈或噪音太大
CH2:三相感應電動機之構造及分類
構造
分為:定子轉子兩部分
定子
機殼、定子鐵心、定子繞組、端蓋與軸承
轉子
轉軸、轉子鐵心、轉子導體
分類
三相感應電動機依據裝置的場所與目的,在轉子、額定電壓、機殼外型、保護、絕緣,做不同的設計