異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理

交流電動機(jī)主要分為異步電動機(jī)和同步電動機(jī)兩大類,兩者的工作原理和運(yùn)行性能差別很大。
三相異步電機(jī)主要用作電動機(jī),拖動各種生產(chǎn)機(jī)械。結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、價格便宜、沒有火花和維護(hù)簡單,且由于交流電源直接來自電網(wǎng),用電方便、經(jīng)濟(jì),因此成為電力拖動使用最廣泛的動力裝置


三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
三相異步電動機(jī)主要分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分
( 1)、定子
1、定子鐵心——導(dǎo)磁部分。
定子鐵心是電機(jī)磁路的一部分,并起固定定子繞組的作用。為了增強(qiáng)導(dǎo)磁能力和減小鐵耗,定子鐵心常選用0.5mm或0.35mm厚的硅鋼片沖制疊壓而成,片間涂上絕緣漆。定子鐵心圓均勻沖出許多形狀相同的槽,用以嵌放定子繞組。
2、定子繞組:放在定子鐵心圓槽——導(dǎo)電部分。
定子繞組是異步電動機(jī)的電路部分,其材料主要采用紫銅。小型異步電動機(jī)常采用三相單層繞組,大中型異步電動機(jī)常采用三相雙層短矩疊繞組形式,三相繞組的六個出線端子均接在機(jī)座側(cè)面的接線板上,可根據(jù)需要將三相繞組接成Y形或△形。
3、機(jī)座
機(jī)座是電動機(jī)的外殼,支撐電機(jī)各部件,并通過機(jī)座
的底腳將電機(jī)安裝固定。全封閉式電機(jī)的定子鐵心緊貼機(jī)座壁,故機(jī)座外殼上的散熱筋是電機(jī)的主要散熱面。中小型電機(jī)采用鑄鐵機(jī)座。大型電機(jī)一般采用鋼板焊接機(jī)座。
(2)、轉(zhuǎn)子
異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成
1、轉(zhuǎn)子鐵心
轉(zhuǎn)子鐵心也是電機(jī)磁路的組成部分,并用來固定轉(zhuǎn)子繞組。鐵心材料也用0.5mm或0.35mm厚的硅鋼片沖制疊壓而成,故通常用沖制定子鐵芯沖片剩余下來的圓部分制作。轉(zhuǎn)子鐵芯固定在轉(zhuǎn)軸上,其外圓上開有槽,用來嵌放轉(zhuǎn)子繞組。
2、轉(zhuǎn)子繞組一根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)型式可分為
1)鼠籠式轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子鐵心的每個槽插入一根裸導(dǎo)條,形成一個多相對稱短路繞組。
2)繞線式轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子繞組為三相對稱繞組,嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽。
3、氣隙
定子和轉(zhuǎn)子之間必須有一間隙稱為氣隙,異步電動機(jī)的氣隙是均勻的。大小為機(jī)械條件所能允許達(dá)到的最小值。


三相異步電動機(jī)的基本工作原理
三相異步電動機(jī)的定子裝有三相對稱繞組,當(dāng)接至三相交流電源時,流入定子繞的三相對稱電流在電機(jī)氣隙產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場nl旋轉(zhuǎn)的磁場。
轉(zhuǎn)子導(dǎo)體嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽,兩端被導(dǎo)電環(huán)短接。當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場以逆時針方向旋轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)子導(dǎo)條切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,其方向可用右手定則來判別。
轉(zhuǎn)子上半部導(dǎo)體中的電動勢方向都是進(jìn)入紙面,用來⊕表示,下半部導(dǎo)體中的電動勢方向都是穿出紙面,用⊙表示。
在轉(zhuǎn)子回路閉合的情況下,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中就有電流流通。如不考慮轉(zhuǎn)子繞組電感,那么電流的方向與電動勢必的方向相同。
(1)轉(zhuǎn)動原理
1、電生磁:三相對稱繞組通往三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。
2、磁生電:旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動勢和電流。
3、電磁力:轉(zhuǎn)子載流(有功分量電流)體在磁場作用下受電磁力作用,形成電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn),將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
(2)轉(zhuǎn)差率
三相異步電動機(jī)定子繞組通入三相交流電后會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場,旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速n1,旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)起來后,磁力線切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條,閉合的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中產(chǎn)生感應(yīng)電流,在旋轉(zhuǎn)的磁場中會受到電磁力的作用,使轉(zhuǎn)子順著旋轉(zhuǎn)磁場的方向轉(zhuǎn)動起來。
因為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總是落后于旋轉(zhuǎn)磁場的速度,所以稱為異步電動機(jī)。

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