交流電機控制簡單、堅固耐用且成本低廉，適用于通用應用。這些原因是它們成為各行各業最受歡迎的電動機類型的原因。在本文中，我們將簡要介紹感應電機并演示如何操作這些電機。

一點歷史

感應電機(也稱為異步電機)中的術語“感應”是指電磁感應，這是感應電機的工作原理理論。我將在下一節中對此進行解釋。根據維基百科，有幾個名稱與交流感應電動機的發明有關。1824 年，法國物理學家弗朗索瓦·阿拉戈 (Fran?ois Arago) 發現了旋轉磁場并創造了術語“阿拉戈旋轉”(或阿拉戈圓盤)。1831 年，邁克爾·法拉第 (Michael Faraday) 能夠通過引入電磁感應理論來解釋這些效應。1879 年，沃爾特·貝利 (Walter Baily) 通過手動打開和關閉開關演示了第一臺原始感應電動機。第一臺無交流換向器的三相感應電動機是由伽利略·費拉里斯于1885年和尼古拉·特斯拉于1887年獨立發明的，兩人均于1888年發表論文解釋了這些技術。特斯拉于 1887 年申請了美國專利，并于 1888 年獲得了其中一些專利。當時正在開發交流電力系統的喬治·威斯汀豪斯于 1888 年獲得了特斯拉的專利許可，并購買了法拉利感應電動機概念的美國專利權，以進一步發展該技術。 通用電氣(GE) 于 1891 年開始開發三相感應電動機。 到 1896 年，通用電氣和西屋公司簽署了條形繞組轉子設計的交叉許可協議，后來稱為鼠籠式轉子。今天仍在使用相同的概念。

感應電機非常適合需要在一個方向上連續運行的應用，例如傳送帶、攪拌機和旋轉標志。它們被評為連續工作，并且由于其簡單的結構通常可以使用很長時間。

設計與操作理論

此圖顯示了交流感應電機的結構，它是交流永磁分離式電容器電機的最基本類型。旋轉元件，轉子，由 2 個滾珠軸承支撐在電機外殼中，以延長使用壽命。定子位于轉子周圍，氣隙很薄。輸出軸連接到轉子。導線連接到定子繞組。法蘭支架壓入電機外殼，確保質量。

當交流電提供給定子中的銅繞組時，轉子周圍會以交流振蕩的速度產生旋轉磁場。根據弗萊明左手定則，移動磁場在鋼轉子中的鋁條(導體)上感應出電流，從而產生自己的反向磁場(楞次定律)。來自轉子的磁場隨后與來自定子的旋轉磁場相互作用，轉子開始旋轉。

單相感應電動機

為世界不同地區提供不同電壓和頻率的單相感應電動機。對于美國，單相電機通常提供 110/115 伏或 220/230 伏的電壓，這很容易獲得。60 Hz 是典型的電源頻率。

以下是這些標準 3 線電機的實際接線圖。 僅供參考，電機的旋轉方向是從電機的輸出軸側看時指示的。

雖然操作原理應該與市場上所有單相永久分離電容器型交流電機相同，但不同制造商的引線顏色可能不同。

對于標準的 3 線電機，引線顏色通常為白色、紅色和黑色。黑色始終連接到中性 (N)。白色和黑色都連接到專用電容器的 2 個端子。當火線 (L) 通過電容器端子連接到黑色或紅色時，電機將開始按預期方向旋轉。對于接線盒型電機，操作原理是相同的。但是，端子標記為 Z2、U2 和 U1。

連接電容器

對于單相電機，電容器對其啟動操作至關重要。如果沒有電容器提供的啟動扭矩，您將不得不通過手動旋轉軸來幫助啟動電機。這有點像老式飛機上的舊螺旋槳。確保不要忘記正確連接電容器。在我擔任技術支持工程師期間，這是一個非常常見的故障排除案例。

以下是 4 端子型電容器和單相電機的接線示例。

不要被電容器上的端子數量所迷惑。下面的內部接線圖顯示最近的兩個端子在內部連接。在電氣方面，這與傳統的兩端型電容器相同，后者在每一側僅提供一個端子。

我們還制作了一段視頻來演示為這些電機接線的正確方法，包括斷路器、開關和電容器。

三相感應電動機

在美國，三相感應電機通常提供 220/230 伏和 50/60 赫茲。在某些情況下，會提供 460 伏電壓。三相電機可以恒速運行，也可以與逆變器/VFD(變頻驅動器)一起運行以用于變速應用。

以下是這些標準 3 線電機的實際接線圖。 僅供參考，電機的旋轉方向是從電機的輸出軸側看時指示的。

對于 3 線三相電機，我們有相同的電線顏色。電源的 3 個相位標記為 L1 (R)、L2 (S) 和 L3 (T)。將紅色連接到 L1 (R)，將白色連接到 L2 (S)，將黑色連接到 L3 (T)。對于接線盒型電機，端子標記為 U、V 和 W。操作原理相同。要切換旋轉方向，請切換 R、S 和 T 之間的 2 個連接中的任意一個。

當出現過載或鎖軸情況時，建議使用電磁開關或逆變器的電子熱敏功能來防止電機燒毀。

您可能注意到接線圖中沒有電容器。對于單相電機，需要一個電容器來產生多相電源。對于三相電機，不需要電容器。我們還制作了一段視頻來演示正確的接線。

最后但并非最不重要的。不要忘記使用專用保護接地端子 (PE) 將電機接地，以避免觸電或人員受傷。

這就是單相和三相感應電機接線的所有人員。請繼續關注下一篇文章，我將在其中解釋其他類型交流電機的接線，例如可逆電機和電磁制動電機。

審核編輯：湯梓紅