相異步電動機的基本結構及運行詳細分析.pdf

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1、相異步電動機的基本結構及運行詳細分析--------------------------------------------------------------------------作者:_____________--------------------------------------------------------------------------日期:_____________第九章異步電動機的基本結構和運行分析異步電動機也稱感應電動機，是工農業(yè)生產中應用最為廣泛的一種電機。例如，中小型軋鋼設備、礦山機械、機床、起重機、鼓風機、水泵、以

2、及脫粒、磨粉等農副產品用的加工機械，大多采用異步電動機拖動。與其他電動機相比，異步電動機具有結構簡單、堅固耐用、使用方便、運行可靠、效率高、易于制造和維修、價格低廉等許多優(yōu)點。但是，異步電動機的應用也有一定的限制，這主要是由其調速性能差、功率因數(shù)低而引起的。異步電動機是一種交流電機，它可以是單相的，也可以是三相的。但它的轉速和電網(wǎng)頻率沒有同步電機那樣嚴格不變的關系。本章將分別介紹三相異步電動機的基本結構、工作原理、運行特性以及單相異步電動機的基本結構和工作原理等。第一節(jié)異步電動機的基本結構、分類及銘牌一、三相異步電動機的基本結構三相異步電動機由固定的定

3、子和旋轉的轉子兩個基本部分組成，轉子裝在定子內腔里，借助軸承被支撐在兩個端蓋上。為了保證轉子能在定子內自由轉動，定子和轉子之間必須有一間隙，稱為氣隙。電機的氣隙是一個非常重要的參數(shù)，其大小及對稱性等對電機的性能有很大影響。圖9-1所示為三相鼠籠式異步電動機的組成部件。圖9-1三相鼠籠式異步電動機的組成部件1．定子定子由定子三相繞組、定于鐵心和機座組成。定子三相繞組是異步電動機的電路部分，在異步電動機的運行中起著很重要的作用，是把電能轉換為機械能的關鍵部件。定子三相繞組的結構是對稱的，一般有六個出線端U1、U2、V1、V2、W1、W2。置于機座外側的接線

4、盒內，根據(jù)需要接成星形（）或三角形（），如圖9一2所示，定子三相繞組的構成、連接規(guī)律及其作用將在第二節(jié)專門介紹。圖9一2三相鼠籠式異步電動機出線端定子鐵心是異步電動機磁路的一部分，由于主磁場以同步轉速相對定子旋轉，為減小在鐵心中引起的損耗，鐵心采用0.5mm厚的高導磁電工鋼片疊成，電工鋼片兩面涂有絕緣漆以減小鐵心的渦流損耗。中小型異步電機定子鐵心一般采用整圓的沖片疊成，大型異步電機的定子鐵心一般采用肩型沖片拼成。在每個沖片內圓均勻地開槽，使疊裝后的定子鐵心內圓均勻地形成許多形狀相同的槽，用以嵌放定子繞組。槽的形狀由電機的容量、電壓及繞組的型式而定。繞組

5、的嵌放過程在電機制造廠中稱為下線。完成下線并進行浸漆處理后的鐵心與繞組成為一個整體一同固定在機座內。機座又稱機殼，它的主要作用是支撐定子鐵心，同時也承受整個電機負載運行時產生的反作用力，運行時由于內部損耗所產生的熱量也是通過機座向外散發(fā)。中、小型電機的機座一般采用鑄鐵制成。大型電機因機身較大澆注不便，常用鋼板焊接成型。2．轉子異步電動機的轉子由轉子鐵心、轉子繞組及轉軸組成。轉子鐵心也是電機磁路的一部分，也是用電工鋼片疊成。與定子鐵心沖片不同的是，轉子鐵心沖片是在沖片的外圓上開槽，疊裝后的轉子鐵心外圓柱面上均勻地形成許多形狀相同的槽，用以放置轉子繞組。轉

6、子繞組是異步電動機電路的另一部分，其作用為切割定子磁場，產生感應電勢和電流，并在磁場作用下受力而使轉子轉動。其結構可分為鼠籠式轉子繞組和繞線式轉子繞組兩種類型。這兩種轉子各自的主要特點是，鼠籠式轉子：結構簡單，制造方便，經(jīng)濟耐用；繞線式轉子：結構復雜，價格貴，但轉子回路可引人外加電阻來改善起動和調速性能。鼠籠式轉子繞組由置于轉子槽中的導條和兩端的端環(huán)構成。為節(jié)約用鋼和提高生產率，小功率異步電機的導條和端環(huán)一般都是融化的鋁液一次澆鑄出來的；對于大功率的電機，由于鑄鋁質量不易保證，常用銅條插入轉子鐵心槽中，再在兩端焊上端環(huán)。鼠籠式轉子繞組自行閉合，不必由外

7、界電源供電，其外形象一個鼠籠，故稱鼠籠式轉子，如圖9-3所示。圖9-3鑄鋁轉子結構（a）鑄鋁轉子繞組；（b）鑄鋁轉子鼠籠式轉子繞組的各相均由單根導條組成，其感應電勢不大，加上導條和鐵心疊片之間的接觸電阻較大，所示無需專門把導條和鐵心用絕緣材料分開。繞線式轉子繞組是用絕緣導線組成，嵌放在轉子鐵心槽內的三相對稱繞組。三相一般為星型接法，三根引出線分別接到固定在轉軸上并互相絕緣的三個集電環(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。這種轉子的特點是可以通過集電環(huán)和電刷在轉子回路中接入附加電阻，用以改善電動機的起動性能，或調節(jié)電動機的轉速。有的繞

8、線轉子異步電動機還裝有一種舉刷短路裝置，當電動機起動完畢而又不需要調節(jié)轉速時，移動手柄使電刷被