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什麽是三相異步鼠籠式交流電動機

三相異步電動機   作電動機運行的三相異步電機。三相異步電動機轉子的轉速低於旋轉磁場的轉速,轉子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流,並與磁場相互作用產生電磁轉矩,實現能量變換。與單相異步電動機相比,三相異步電動機運行性能好,並可節省各種材料。按轉子結構的不同,三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種。籠式轉子的異步電動機結構簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜,得到了廣泛的應用,其主要缺點是調速困難。繞線式三相異步電動機的轉子和定子壹樣也設置了三相繞組並通過滑環、電刷與外部變阻器連接。調節變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調節電動機的轉速。

三相異步電動機原理

當向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時,就產生了壹個以同步轉速n1沿定子和轉子內圓空間作順時針方向旋轉的旋轉磁場。由於旋轉磁場以n1轉速旋轉,轉子導體開始時是靜止的,故轉子導體將切割定子旋轉磁場而產生感應電動勢(感應電動勢的方向用右手定則判定)。由於導子導體兩端被短路環短接,在感應電動勢的作用下,轉子導體中將產生與感應電動勢方向基本壹致的感生電流。轉子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用(力的方向用左手定則判定)。電磁力對轉子軸產生電磁轉矩,驅動轉子沿著旋轉磁場方向旋轉。

通過上述分析可以總結出電動機工作原理為:當電動機的三相定子繞組(各相差120度電角度),通入三相對稱交流電後,將產生壹個旋轉磁場,該旋轉磁場切割轉子繞組,從而在轉子繞組中產生感應電流(轉子繞組是閉合通路),載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力,從而在電機轉軸上形成電磁轉矩,驅動電動機旋轉,並且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。

三相異步電動機的結構  (壹)定子(靜止部分)

1、定子鐵心

作用:電機磁路的壹部分,並在其上放置定子繞組。

構造:定子鐵心壹般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的矽鋼片沖制、疊壓而成,在鐵心的內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:

半閉口型槽:電動機的效率和功率因數較高,但繞組嵌線和絕緣都較困難。壹般用於小型低壓電機中。

半開口型槽:可嵌放成型繞組,壹般用於大型、中型低壓電機。所謂成型繞組即繞組可事先經過絕緣處理後再放入槽內。

開口型槽:用以嵌放成型繞組,絕緣方法方便,主要用在高壓電機中。

2、定子繞組

作用:是電動機的電路部分,通入三相交流電,產生旋轉磁場。

構造:由三個在空間互隔120°電角度、隊稱排列的結構完全相同繞組連接而成,這些繞組的各個線圈按壹定規律分別嵌放在定子各槽內。

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

(1)對地絕緣:定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。

(2)相間絕緣:各相定子繞組間的絕緣。

(3)匝間絕緣:每相定子繞組各線匝間的絕緣。

電動機接線盒內的接線:

電動機接線盒內都有壹塊接線板,三相繞組的六個線頭排成上下兩排,並規定上排三個接線樁自左至右排列的編號為1(U1)、2(V1)、3(W1),下排三個接線樁自左至右排列的編號為6(W2)、4(U2)、5(V2),.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時均應按這個序號排列。

3、機座

作用:固定定子鐵心與前後端蓋以支撐轉子,並起防護、散熱等作用。

構造:機座通常為鑄鐵件,大型異步電動機機座壹般用鋼板焊成,微型電動機的機座采用鑄鋁件。封閉式電機的機座外面有散熱筋以增加散熱面積,防護式電機的機座兩端端蓋開有通風孔,使電動機內外的空氣可直接對流,以利於散熱。

(二)轉子(旋轉部分)

1、三相異步電動機的轉子鐵心:

作用:作為電機磁路的壹部分以及在鐵心槽內放置轉子繞組。

構造:所用材料與定子壹樣,由0.5毫米厚的矽鋼片沖制、疊壓而成,矽鋼片外圓沖有均勻分布的孔,用來安置轉子繞組。通常用定子鐵心沖落後的矽鋼片內圓來沖制轉子鐵心。壹般小型異步電動機的轉子鐵心直接壓裝在轉軸上,大、中型異步電動機(轉子直徑在300~400毫米以上)的轉子鐵心則借助與轉子支架壓在轉軸上。

2、三相異步電動機的轉子繞組

作用:切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流,並形成電磁轉矩而使電動機旋轉。

構造:分為鼠籠式轉子和繞線式轉子。

(1)鼠籠式轉子:轉子繞組由插入轉子槽中的多根導條和兩個環行的端環組成。若去掉轉子鐵心,整個繞組的外形像壹個鼠籠,故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉子繞組,對於100KW以上的電動機采用銅條和銅端環焊接而成。鼠籠轉子分為:阻抗型轉子、單鼠籠型轉子、雙鼠籠型轉子、深槽式轉子幾種,起動轉矩等特性各有不同。

(2)繞線式轉子:繞線轉子繞組與定子繞組相似,也是壹個對稱的三相繞組,壹般接成星形,三個出線頭接到轉軸的三個集流環上,再通過電刷與外電路聯接。

特點:結構較復雜,故繞線式電動機的應用不如鼠籠式電動機廣泛。但通過集流環和電刷在轉子繞組回路中串入附加電阻等元件,用以改善異步電動機的起、制動性能及調速性能,故在要求壹定範圍內進行平滑調速的設備,如吊車、電梯、空氣壓縮機等上面采用。

(三)三相異步電動機的其它附件

1、端蓋:支撐作用。

2、軸承:連接轉動部分與不動部分。

3、軸承端蓋:保護軸承。

4、風扇:冷卻電動機。