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三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及原理

更新時(shí)間: 2017-08-04
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交流電機(jī)分為:同步電機(jī)——多為發(fā)電機(jī),電機(jī)的轉(zhuǎn)速與頻率之間有嚴(yán)格關(guān)系;異步電機(jī)——多為電動(dòng)機(jī),轉(zhuǎn)速與頻率間沒(méi)有嚴(yán)格關(guān)系。均有單、三相之分。與單相異步電動(dòng)機(jī)相比,三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能好,并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同,三相異步電動(dòng)機(jī)可分為籠式和繞線式兩種?;\式轉(zhuǎn)子的異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、重量輕、價(jià)格便宜,得到了廣泛的應(yīng)用,其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難。繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過(guò)滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能和調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

一、定子鐵心

作用:電機(jī)磁路的一部分,并在其上放置定子繞組。 構(gòu)造:定子鐵心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成,在鐵心的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽,用以嵌放定子繞組。

定子鐵心槽型有以下幾種:

1、半閉口型槽:電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)較高,但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機(jī)中。

2、半開(kāi)口型槽:可嵌放成型繞組,一般用于大型、中型低壓電機(jī)。所謂成型繞組即繞組可事先經(jīng)過(guò)絕緣處理后再放入槽內(nèi)。

3、開(kāi)口型槽:用以嵌放成型繞組,絕緣方法方便,主要用在高壓電機(jī)中。

二、定子繞組

作用:是電動(dòng)機(jī)的電路部分,通入三相交流電,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。

構(gòu)造:由三個(gè)在空間互隔120°電角度、對(duì)稱排列的結(jié)構(gòu)*相同繞組連接而成,這些繞組的各個(gè)線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。

定子繞組的主要絕緣項(xiàng)目有以下三種:(保證繞組的各導(dǎo)電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣)。

⑴對(duì)地絕緣:定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。

⑵相間絕緣:各相定子繞組間的絕緣。

⑶匝間絕緣:每相定子繞組各線匝間的絕緣。

電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)的接線: 電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)都有一塊接線板,三相繞組的六個(gè)線頭排成上下兩排,并規(guī)定上排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號(hào)為1(U1)、2(V1)、3(W1),下排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號(hào)為6(W2)、4(U2)、5(V2),.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時(shí)均應(yīng)按這個(gè)序號(hào)排列。

三、機(jī)座

作用:固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子,并起防護(hù)、散熱等作用。

構(gòu)造:機(jī)座通常為鑄鐵件,大型異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座一般用鋼板焊成,微型電動(dòng)機(jī)的機(jī)座采用鑄鋁件。封閉式電機(jī)的機(jī)座的外面散熱筋以增加散熱面積,防護(hù)式電機(jī)的機(jī)座兩端端蓋開(kāi)有通風(fēng)孔,使電動(dòng)機(jī)內(nèi)外的空氣可直接對(duì)流,以利于散熱。

電機(jī)的磁路是:定子鐵心-氣隙-轉(zhuǎn)子鐵心-氣隙-定子鐵心,由于氣隙存在,磁路磁阻比變壓器達(dá),相應(yīng)的勵(lì)磁電流較大。一般變壓器Im為(3~8)%I1N; 異步機(jī)Im 為20%I1N,小電機(jī)可達(dá)50%I1N原理上講,異步電動(dòng)機(jī)就是2 個(gè)磁極相互吸引。轉(zhuǎn)子磁極是轉(zhuǎn)子電流所產(chǎn)生的,而轉(zhuǎn)子電流又是由定子繞組感應(yīng)的,可以說(shuō)是變壓器的推廣,但它們的磁場(chǎng)性質(zhì)是不同的,要專門(mén)討論。

三相繞組接通三相電源產(chǎn)生的磁場(chǎng)在空間旋轉(zhuǎn),稱為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),轉(zhuǎn)速的大小由電動(dòng)機(jī)極數(shù)和電源頻率而定。轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中相對(duì)定子有相對(duì)運(yùn)動(dòng),切割磁楊,形成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。轉(zhuǎn)子銅條是短路的,有感應(yīng)電流所產(chǎn)生。轉(zhuǎn)子銅條有電流,在磁場(chǎng)中受到力的作用。轉(zhuǎn)子就會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)。*:要有旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),第二:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同,第三:轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必須小于同步轉(zhuǎn)速,否則導(dǎo)體不會(huì)切割磁場(chǎng),無(wú)感應(yīng)電流所產(chǎn)生,無(wú)轉(zhuǎn)矩,電機(jī)就要停下來(lái),停下后,速度減慢,由于有轉(zhuǎn)速差,轉(zhuǎn)子又開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),所以只要旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)存在,轉(zhuǎn)子總是落后同步轉(zhuǎn)速在轉(zhuǎn)動(dòng)。

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