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三相异步电动机工作时转子为什么必需短路 为何三相异步电动机必须短路转子?

1、转子短路的作用

三相异步电动机是通过三个绕组在空间中互相错位放置,来实现磁场旋转的。其中,定子绕组通过外接电源提供电能,而转子绕组则是通过感应电势来产生电流,从而磁场在空间中旋转。如果没有转子短路,那么转子绕组就相当于一个开路电路,输入的磁场无法产生电势,那么电动机的转矩也无法产生。因此,转子短路能够使得电动机正常运转。

同时,转子短路也可以保护转子绕组不被过高的感应电势所烧坏。

2、转子短路的实现方式

通常情况下,转子短路是通过在转子绕组中串联一个导体环来实现的。这个导体环是用良导体材料制成的,质地较软,可以在转子加工过程中容易地套在转子上。导体环的内部对转子绕组构成短路,而导体环本身则会不断地移动。在运转过程中,由于转子旋转导致感应电势激励在导体环中产生闭合电流,进而产生一定的磁势。因为导体环是良导体,它能够有效地吸收这个磁势,限制住感应电势的大小,从而实现了转子电路的完整闭合。

3、转子短路和启动过程

启动过程是电动机在正常运转之前的重要阶段。在启动过程中,由于电动机光有定子磁场,没有转子磁场,因此产生了很大的感应电势。如果此时没有转子短路,那么直接通电会导致电动机烧坏。因此,在启动之前,需要先通过启动电容将电容器中的电能先放入定子绕组中,这样就能够形成旋转磁场。当定子绕组中的旋转磁场作用于转子绕组时,感应电势就会出现,而转子短路就能够有效地限制住感应电势的大小,从而保护转子不被烧坏。启动完成后,转子短路因为磁通的作用而自动敞口,电动机就能够正常运转了。

4、转子短路的失效原因

转子短路是电动机正常运转的必要条件,但是由于各种原因,转子短路可能会失效。例如,当导体环材料劣质或加工不良时,导体环的强度可能无法承受运转时磁场的压力,会出现断裂甚至破裂。另外,由于转子加工不够精细或是运转过程中受到振动和外界撞击等因素,导体环也有可能会与转子正常位置脱离,导致转子短路失效。一旦失效,需要及时更换或修理,否则电动机会受到严重的损坏,甚至会造成人身和财产的损失。

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