三相异步电机的结构模板

三相异步电机结构【1】

三相异步电动机关键也由静止定子和转动转子两大部分组成。定子和转子之间有—个

较小气隙。

三相异步电动机实物图

三相异步电动机结构

(一) 定子

异步电动机定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。

1．定子铁心
定子铁心是异步电动机主磁通磁路一部分。为了使异步电动机能产生较大电磁转矩,期望有一个较强旋转磁场,同时因为旋转磁场对定子铁心以同时转速旋转,定子铁心中磁通大小和方向全部是改变,必需设法降低由旋转磁场在定子铁心中所引发涡流损耗和磁滞损耗,所以,定子铁心由导磁性能很好0.5mm厚,且冲有一定槽形硅钢片叠压而成。对于容量较大(10kW以上)电动机,在硅钢片两面加以绝缘漆,作为片间绝缘之用。定子铁心上槽形通常有三种半闭口槽,半开口槽及开口槽。从提升电动机效率和功率因数来看,半闭口槽最好。

2．

定子铁心实物图

2,定子绕组
定子绕组是异步电机定子部分电路,它也是由很多线圈按一定规律连接成。能分散嵌入半闭口槽线圈由高强度漆包圆铜线或圆铝线绕成,放入半开口槽成型线圈用高强度漆包扁沿线或扁铜线,或用玻璃丝包扁铜线绕成。开口槽也放入成型线圈,其绝缘通常采取云母带,线圈放入槽内必需和槽壁间隔有“槽绝缘”,以免电机在运行时绕组对铁心出现击穿或短路故障。通常依据定子绕组在槽内部署情况,有单层绕组及双层绕组两种基础型式。容量较大异步电动机全部采取双层绕组。双层绕组在每槽内导线分上下两层放

置,上下层线圈边之间需要用层间绝缘隔开。小容量异步电动机常采取单层绕组。槽内定子绕组导线用槽楔紧固。槽楔常见材料是竹、胶布板或环氧玻璃布板等非磁性材料。

定子绕组实物图

3．机座
机座作用关键是固定和支撑定子铁心。中小型异步电动机通常全部采取铸铁机座,并依据不一样冷却方法而采取不一样机座型式。比如小型封闭式电动机、电机中损耗变

成热量全全部要经过机座散出。为了加强散热能力,在机座外表面有很多均匀分布散热筋,以增大散热面积。对于大中型异步电动机,通常采取钢板焊接机座。

机座实物图(二) 转子
异步电机转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。

1.转子铁心
转子铁心也是电动机主磁通磁路一部分,通常也由0.5毫米厚冲槽硅钢片叠成,铁心固定在转轴或转子支架上。整个转子铁心外表面成圆柱形。

2．转子绕组
转子绕组分为笼型和绕线型两种结构,下面分别说明这两种绕组结构型式特点。

(1)笼型绕组
因为异步电动机转子导体内电流是由电磁感应作用而产生,不需由外电源对转子绕组供电,所以绕组可自行闭合;绕组相数亦无须限定为三相。所以笼形绕组各相均由单根导条组成,因为异步电动机正常运行时,旋转磁场和转子导条相对转速不大,即转差率在5％之下,所以导条中感应电动势不大,如导条和铁心之间不加绝缘,由导条和铁心之间接触电阻来限制导条间漏电流也是能够,通常无须用绝缘材料把导条和铁心隔开,这么绕组工艺极为

简单。笼型绕组就能够由插入每个转子中导条和两端环形端环组成。假如去掉铁心,整个绕组外形就象一个关松鼠笼子。含有这种笼型绕组转子,习惯上称为笼型转子。为了节省用铜和提升生产率,小容量笼型异步电动机通常全部采取铸铝转子。这种转子导条和端环一次铸出。对容量大于100kW电机,因为铸铝质量不易确保,常见铜条插入转子内,在两端焊上端环,组成笼形绕组。笼型转子上既无集电环,又无绝缘,所以结构简单、制造方便、运行可靠。

鼠笼式转子

(2)绕线型绕组
它和定子绕组一样也是一个对称三相绕组,这个对称三相绕组接成星形,并接到转轴上三个集电环,再经过电刷使转子绕组和外电路接通。这种转子特点是,经过集电环和电刷可在转子回路中接入附加电阻或其它控制装置,方便改善电动机起动性能或调速特征。为了减小电刷磨损和摩擦损耗,中等容量以上异步电动机还装有一个提刷短路装置。这种装置当电动机起动以后而又不需要调整速度时,移动其手柄,可使电刷提起,和集电环脱离接触,同时使三只集电环相互短接起来。

(三) 气隙
异步电动机定、转子之间气隙是很小,中小型电机—般为0.2～2mm。气隙大小和异步电动机性能关系极大。气隙愈大,磁阻也愈大。磁阻大时,产生一样大小旋转磁场就需要较大励磁电流。励磁电流是无功电流(和变压器中情况一样),该电流增大会使电机功率因数变坏。然而,磁阻大能够降低气隙磁场中谐波含量,从而可降低附加损耗,且改善起动性能。气隙过小,会使装配困难和运转不安全。怎样决定气隙大小,应权衡利弊,全方面考虑。通常异步电动机气隙以较小为宜。

三相异步电动机铭牌什么是铭牌

异步电动机铭牌上标有电动机型号,额定值和额定运行下相关技术参数。铭牌上所要求额定值和工作条件运行,称为额定（满载）运行。铭牌上额定值及相关参数是正确选择,使用和检修电机依据。【2】

铭牌

1.型号Y90L—4

2.额定功率PN指电动机在额定运行状态下运行时电动机轴上输出机械功率,单位为KW。 PN=√3UN1IN1ηNcosφN

式中,UN1、IN1、ηN、cosφN分别为电动机额定线电压、线电流、效率、功率因数。

3.额定电压UN1指电动机在额定运行状态下运行时定子绕组所加线电压,单位为V或KV。4.额定电流IN1指电动机加额定电压、输出额定功率时,流入定子绕组中线电流,单位为A。

5.额定转速nN指电动机在额定运行状态下运行时转子转速,单位为r/min。

6.额定频率fN中国要求工频为50HZ。

7.额定功率因数cosφN指电动机在额定运行状态下运行时定子边功率因数。

8.接法指电动机定子三相绕组和交流电源联接方法。【3】

三相异步电动机转动原理

（一）三相绕组旋转磁动势基波

当对称三相绕组通以对称三相交流电流时,其合成磁动势基波是一幅值恒定圆形旋转磁动势,标准上m相对称绕组通以m相对称交流电流,其合成磁动势基波也是一圆形旋转磁动势,因为现代电力系统全部是三相制,所以同时电机和感应电机通常也是三相。

（二）同时转速【5】
交流电动势频率取决于电机极对数p和转子每分钟转速n。因为电机每一转对应p对磁极,而转子每分钟转速为pn/60对磁极切割电枢导体,使它感应电动势交变pn/60个周期,而每秒改变周期数为频率,所以:
F=pn/60
由公式可知:
当极对数p和转速n一定时,定子绕组感应电动势频率f也是一定。中国电网频率为50Hz。

N=60f/p=3000/p
要想使发电机供给电网50Hz工频电能,发电机转速必需为一些固定值,称为同时转速。

（三）转动原理【4】
三相异步电动机转动原理可用以下三点来说明。

1．电生磁(即旋转磁场产生)三相异步电动机定子绕组接成星形,当定子绕组中通入三相对称交流电流时,则在绕组中有对称三相电流流过。设三相电流相序为U-V-W,且iu初相角为零,则各相电流三角函数表示式为iu=Imsinωtiv=Imsin(ωt-120度)iw=Imsin(ωt+120度)为说明方便,现设定:三相交流电为正半周时,电流由绕组首端流入,从末端流出;反之,电流从绕组末端流入,从首端流出。这么,按不一样时刻电流方向,依据右手螺旋定则,即可画出ω=0、ωt=-60度、ωt=120度及ωt=-180度时电流产生合成磁场。同理。可判定出定子空间在ωt=240度、ωt=300度及ωt=360度磁场方向,是随定子绕组三相电流不停地改变,它所产生合成磁场也将在空间不停地旋转,如同磁极在空间旋转一样,这个磁场称为旋转磁场。旋转磁场转向和相序一致,为顺时针方向。若电源频率为f,定子绕组磁极对数为p,则转速n1=60f／p。

上述是两极旋转磁场,每相绕组即一个线圈,在空间位置互差120度。假如把线圈增加一倍,每相绕组由两个线圈组成,各线圈始端(或末端)之间在定子内圆周上以互差60度空间角度排列,并把两个沿轴线互差180度两线圈串联成一相绕组,三相绕组连接成星形,图3所表示。当三相绕组通人三相正弦交流电时,便产生四极旋转磁场。若每相定子绕组由三个线圈串联组成,线圈在定子内圆周上以互差40度空间角度排列,通入对称三相交流电流时,就会得到六极旋转磁场。可见,合适部署定子绕组,便可得到含有不一样个数磁极旋转磁场。

2．磁生电假定某瞬间定子空间磁场方向向下。定子旋转——磁场旋转切割转子绕组,依据右手螺旋定则,可确定转子绕中组感应电动势方向。因为转子绕组是闭合,便有感生电流经过,其方向和感应电动势方向相同。

3．电生力矩定子空间有旋转磁场,转子绕组中有感应电流,依据左手定则可知转子绕组受到电磁力作用,对转轴形成力矩,称电磁转矩。在电磁转矩作用下,电动机便顺着旋转磁场方向转动起来。电动机旋转转速总是略小于旋转磁场转速,故称作异步电动机。

参考文件

【1】 三相异步电动机结构

【2】 吕宗枢.电机学.北京:高等教育出版社,/3[M]

【3】 根本解剖三相异步电动机——三相异步电动机具体结构-04-12

【4】 三相异步电动机转动原理

【5】陈季权.肖鸿杰.电机学.北京:中国电力出版社, 【M】