三相異步電動機起動時,定子繞組加上三相對稱正序電壓產(chǎn)生對稱正序電流,從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場,由于轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場有相對運動,根據(jù)電磁感應定律,在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應電動勢,閉合的轉(zhuǎn)子繞組回路中即產(chǎn)生感應電流,流過此電流的轉(zhuǎn)子導體在磁場中產(chǎn)生電磁力,作用在轉(zhuǎn)子上形成轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來。轉(zhuǎn)子導體在磁場中受力方向遵循左手定則,在感應電動機中受力形成的轉(zhuǎn)矩方向與定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場方向一致,電磁轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向決定于定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場方向,而旋轉(zhuǎn)磁場由旋轉(zhuǎn)磁動勢產(chǎn)生。
由交流電機的旋轉(zhuǎn)磁場理論可知,三相繞組的基波合成磁動勢是一個旋轉(zhuǎn)行波。忽略與轉(zhuǎn)向無關(guān)的轉(zhuǎn)子反應和諧波磁動勢等因素,選擇A相電流達到大值的瞬間作為時間零點,取A相繞組軸線處作為空間坐標原點,并以順著繞組相序的方向作為正方向,可得三相繞組的基波合成磁動勢表達式[1]:
11ftFt(,)cos()θωθ=?(1)公式(1)中,旋轉(zhuǎn)磁動勢1ft(,)θ等于幅值F1時,有cos()ωθt?=1,ωθt=。當ωt=0時,A相電流達到大值,11ftF(,)cos()θθ=?,可見合成磁動勢的幅值位于θ=0處,即在A相繞組的軸線上;當ωt=120°時,B相電流達到大值,此時11ftF(,)cos(120)θθ=??,其幅值位于θ=120°處,即在B相繞組的軸線上;同理,當C相電流達到大值時,合成磁動勢的幅值將在C相繞組的軸線上。可見,當某相電流達到大值時,基波合成旋轉(zhuǎn)磁動勢的幅值就將與該相繞組的軸線重合,轉(zhuǎn)向決定于電流達到大值的順序,即三相電流的相序,旋轉(zhuǎn)的方向從相繞組軸線轉(zhuǎn)向落后相繞組軸線。
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