三相交流异步电动机的定子铁心由硅钢片叠合而成,线圈槽中嵌有三相对称绕组,外接三相交流电源;转子也由硅钢片叠合而成,线圈槽中铸有导条(通常为铝导条),去掉铁心后,剩下的导条形似鼠笼,因此,三相交流异步电动机俗称鼠笼式电动机。
当定子绕组通入三相对称电流后,在三相绕组中产生旋转磁场,其转速n称为同步转速。旋转磁场切割笼形转子中的导条,并在导条中产生感应电流,这样,导条在磁场中产生电磁力并形成电磁转矩。转子沿磁场旋转方向以转速n旋转。因为转子转iRt i步转s,故称为异步电动机;又因为转子导条的电流是由旋转磁场感应而来,所以又称为感应电动机。
改变接入电源的相序,可使旋转磁场转向发生改变,就可实现电动机的正反转控制。
改变电源的频率可实现电机的转速控制,但在改变频率的同时还要改变电源电压,这是三相交流异步电动机变频调速的基础。
交流主轴电机一般采用三相交流异步电机,并采用通用变频器进行驱动。若机床主轴对转速有很高的要求,并有C轴或定向控制时,交流主轴电机就要采用光电编码器作为检测器件,并采用矢量控制的变频器。
矢量控制
矢量控制的性能特点
不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配,而且可以控制异步电动机的转距。
异步电动机上需同轴安装编码器,用于转子角位移测量和转速测量。
矢量变频器具有异步电动机参数自动检测、辩识和自适应等功能。在驱动异步电动机进行正常运转之前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识,并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数,从而对异步电动机进行有效的矢量控制。