三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行詳細(xì)分析報(bào)告

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1、...第九章異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行分析異步電動(dòng)機(jī)也稱感應(yīng)電動(dòng)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，大多采用異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。與其他電動(dòng)機(jī)相比，異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、使用方便、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(dòng)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(dòng)機(jī)是一種交流電機(jī)，它可以是單相的，也可以是三相的。但它的轉(zhuǎn)速和電網(wǎng)頻率沒(méi)有同步電機(jī)那樣嚴(yán)格不變的關(guān)系。本章將分別介紹三相異步

2、電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行特性以及單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理等。第一節(jié)異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、分類(lèi)及銘牌一、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)由固定的定子和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子兩個(gè)基本部分組成，轉(zhuǎn)子裝在定子內(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)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，定子和轉(zhuǎn)子之間必須有一間隙，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(duì)稱性等對(duì)電機(jī)的性能有很大影響。圖9-1所示為三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的組成部件。圖9-1三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的組成部件1．定子定子由定子三相繞組、定于鐵心和機(jī)座組成。WORD格式可編輯版...定子三相繞

3、組是異步電動(dòng)機(jī)的電路部分，在異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行中起著很重要的作用，是把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的關(guān)鍵部件。定子三相繞組的結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的，一般有六個(gè)出線端、、、、、。置于機(jī)座外側(cè)的接線盒內(nèi)，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(gòu)成、連接規(guī)律及其作用將在第二節(jié)專門(mén)介紹。圖9一2三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)出線端定子鐵心是異步電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，由于主磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速相對(duì)定子旋轉(zhuǎn)，為減小在鐵心中引起的損耗，鐵心采用0.5mm厚的高導(dǎo)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(jī)定子鐵心一般采用整圓的沖片疊成，大型異步電機(jī)的定

4、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(kāi)槽，使疊裝后的定子鐵心內(nèi)圓均勻地形成許多形狀相同的槽，用以嵌放定子繞組。槽的形狀由電機(jī)的容量、電壓及繞組的型式而定。繞組的嵌放過(guò)程在電機(jī)制造廠中稱為下線。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，它的主要作用是支撐定子鐵心，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)由于內(nèi)部損耗所產(chǎn)生的熱量也是通過(guò)機(jī)座向外散發(fā)。中、小型電機(jī)的機(jī)座一般采用鑄鐵制成。大型電機(jī)因機(jī)身較大澆注不便，常用鋼板焊接成型。2．轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組及轉(zhuǎn)軸組成。WORD格式

5、可編輯版...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。與定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(kāi)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，用以放置轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子繞組是異步電動(dòng)機(jī)電路的另一部分，其作用為切割定子磁場(chǎng)，產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電流，并在磁場(chǎng)作用下受力而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。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(lèi)型。這兩種轉(zhuǎn)子各自的主要特點(diǎn)是，鼠籠式轉(zhuǎn)子：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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)子回路可引人外加電阻來(lái)改善起動(dòng)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)

6、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出來(lái)的；對(duì)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)子鐵心槽中，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，如圖9-3所示。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(shì)不大，加上導(dǎo)條和鐵心疊片之間的接觸電阻較大，所示無(wú)需專門(mén)把導(dǎo)條和鐵心用絕緣材料分開(kāi)。繞線式轉(zhuǎn)子繞組是用絕緣導(dǎo)線組成，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)的三相對(duì)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

7、上并互相絕緣的三個(gè)集電環(huán)上，再通過(guò)安裝在端蓋上的電刷裝置與集電環(huán)接觸把電流引出來(lái)。這種轉(zhuǎn)子的特點(diǎn)是可以通過(guò)集電環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子回路中接入附加電阻，用以改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能，或調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。有的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)還裝有一種舉刷短路裝置，當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完畢而又不需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時(shí)，移動(dòng)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(lái)，這樣可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。WORD格式可編輯版...與鼠籠式轉(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)子異步電動(dòng)機(jī)只用在要求起動(dòng)電流小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩

8、大，或需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的場(chǎng)合，例如，用來(lái)拖動(dòng)頻繁起動(dòng)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