異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行分析

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1、第九章異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行分析異步電動機(jī)也稱感應(yīng)電動機(jī)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最為廣泛的一種電機(jī)。例如，中小型軋鋼設(shè)備、礦山機(jī)械、機(jī)床、起重機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、水泵、以及脫粒、磨粉等農(nóng)副產(chǎn)品用的加工機(jī)械，大多采用界步電動機(jī)拖動。與其他電動機(jī)相比，界步電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)周耐川、使川方便、運(yùn)行可靠、效率高、易于制造和維修、價(jià)格低廉等許多優(yōu)點(diǎn)。但是，異步電動機(jī)的應(yīng)用也有一定的限制，這主要是由其調(diào)速性能差、功率因數(shù)低而引起的。異步電動機(jī)是一種交流電機(jī)，它可以是單和的，也可以是三相的。但它的轉(zhuǎn)速和電網(wǎng)頻率沒有同步電機(jī)那樣嚴(yán)格不變的關(guān)系。木章將分別介紹三相異步電動機(jī)的基木結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行特性以及單

2、相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理等。第一節(jié)異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、分類及銘牌一、三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動機(jī)由固左的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子兩個(gè)基本部分組成，轉(zhuǎn)子裝在泄子內(nèi)腔里，借助軸承被支撐在兩個(gè)端蓋上。為了保證轉(zhuǎn)子能在定子內(nèi)口由轉(zhuǎn)動，定了和轉(zhuǎn)了之間必須冇一間隙，稱為氣隙。電機(jī)的氣隙是一個(gè)非常重要的參數(shù)，其大小及對稱性等對電機(jī)的性能有很人影響。圖9?1所示為三相鼠籠式異步電動機(jī)的組成部件。定子鐵心圖9-1三相鼠籠式異步見動機(jī)的組成部件1.定子定子由定子三和繞組、定于鐵心和機(jī)座組成。定了三相繞組是異步電動機(jī)的電路部分，在異步電動機(jī)的運(yùn)行中起著很巫要的作用，是把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的關(guān)鍵部件。

3、定子三相繞組的結(jié)構(gòu)是對稱的，一般有六個(gè)岀線端U、“2、X、匕、％、“2。置于機(jī)座外側(cè)的接線盒內(nèi)，根據(jù)需要接成星形（Y）或三角形（△）,嫻9一2所示，定子三相繞組的構(gòu)成、連接規(guī)律及其作用將在笫二節(jié)專門介紹。左子鐵心是異步電動機(jī)磁路的一部分，由于主磁場以同步轉(zhuǎn)速和対泄子旋轉(zhuǎn)，為減小在鐵心中引起的損耗，洪心采用0.5mm厚的高導(dǎo)磁電工鋼片疊成，電工鋼片兩曲涂冇絕緣漆以減小鐵心的渦流損耗。中小型異步電機(jī)定了鐵心一般采用整圓的沖片疊成，大型異步電機(jī)的定子鐵心一般采用肩型沖片拼成。在每個(gè)沖片內(nèi)圓均勻地開槽，使蜃裝后的定了鐵心內(nèi)圓均勻地形成許多形狀相同的槽，用以嵌放定子繞組。槽的形狀山電機(jī)的容量、電

4、壓及繞組的型式而定。繞組的嵌放過程在電機(jī)制造廠屮稱為下線。完成下線并進(jìn)行浸漆處理后的鐵心與繞組成為一個(gè)整體一同固定在機(jī)座內(nèi)。機(jī)座又稱機(jī)殼，它的主耍作舟是支撐定子鐵心，同時(shí)也承受整個(gè)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的反作用力，運(yùn)行時(shí)山于內(nèi)部損耗所產(chǎn)生的熱量也是通過機(jī)座向外散發(fā)。中、小型電機(jī)的機(jī)座一般采用鑄飲制成。大型電機(jī)因機(jī)身較大澆注不便，常用鋼板焊接成型。1.轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組及轉(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子鐵心也是電機(jī)磁路的一、部分，也是用電工鋼片疊成。與左子鐵心沖片不同的是，轉(zhuǎn)子鐵心沖片是在沖片的外圓上開槽，疊裝后的轉(zhuǎn)子鐵心外圓柱面上均勻地形成許多形狀相同的槽，川以放置轉(zhuǎn)了繞組。轉(zhuǎn)子繞紐是異

5、步電動機(jī)電路的另一部分，其作用為切割定子磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電勢和電流，并在磁場作用下受力而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。其結(jié)構(gòu)可分為鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組和繞線式轉(zhuǎn)子繞組兩種類型。這兩種轉(zhuǎn)子各口的主耍特點(diǎn)是，鼠籠式轉(zhuǎn)子：結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，經(jīng)濟(jì)耐用；繞線式轉(zhuǎn)子：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格貴，但轉(zhuǎn)子冋路可引人外加電阻來改善起動和調(diào)速性能。鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組由置于轉(zhuǎn)子槽中的導(dǎo)條和兩端的端環(huán)構(gòu)成。為節(jié)約用鋼和提高生產(chǎn)率，小功率異步電機(jī)的導(dǎo)條和端環(huán)一般都是融化的鋁液一次澆鑄岀來的；對于大功率的電機(jī)，由于鑄鋁質(zhì)量不易保證，常用銅條插入轉(zhuǎn)子鐵心槽屮，再在兩端焊上端環(huán)。鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組自行閉合，不必由外界電源供電，其外形象一個(gè)鼠籠，故稱鼠籠式轉(zhuǎn)子，

6、如圖9?3所示。鋁導(dǎo)條鋁條轉(zhuǎn)子鐵心(b)圖9-3鑄鋁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)(a)鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組：(b)鑄鋁轉(zhuǎn)子鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組的各相均由單根導(dǎo)條組成，其感應(yīng)電勢不大，加上導(dǎo)條和鐵心疊片之間的接觸電阻較大，所示無需專門把導(dǎo)條和鐵心用絕緣材料分開。繞線式轉(zhuǎn)子繞組是用絕緣導(dǎo)線組成，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心椚內(nèi)的三相對稱繞組。三相一?般為星型接法，三根引出線分別接到固定在轉(zhuǎn)軸上并互相絕緣的三個(gè)集電環(huán)上，再通過安裝在端蓋上的電刷裝置與集電環(huán)接觸把電流引出來。這種轉(zhuǎn)子的特點(diǎn)是可以通過集電環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)了回路中接入附加電陽，用以改善電動機(jī)的起動性能，或調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。有的繞線轉(zhuǎn)了異步電動機(jī)還裝有一種舉刷短路裝置，當(dāng)電動機(jī)起動完畢

7、而乂不需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時(shí)，移動手柄使電刷被舉起而與集電環(huán)脫離接觸，同時(shí)使三只集電環(huán)彼此短接起來，這樣町以減少電刷與集電環(huán)間的磨損和摩擦損耗，提高運(yùn)行可靠性。與訊籠式轉(zhuǎn)子比較，繞線轉(zhuǎn)子的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴，運(yùn)行的可靠性也較差。因此，繞線轉(zhuǎn)了異步電動機(jī)只用在要求起動電流小、起動轉(zhuǎn)矩大，或需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的場合，例如，用來拖動頻繁起動的起重設(shè)備。轉(zhuǎn)軸是整個(gè)轉(zhuǎn)子部件的安裝基礎(chǔ)，又是力和機(jī)械功率的傳輸部件，整個(gè)轉(zhuǎn)子靠軸和軸承被支撐在定子鐵心內(nèi)腔