第九章 三相异步电动机的基本结构及运行分析.ppt

异步电动机基本结构和运行分析
第九章
异步电动机也称感应电动机与其他电动机相比,异步电动机具有结构简单、坚固耐用、使用方便、运行可靠、效率高、易于制造和维修、价格低廉等许多优点。但是其调速性能差、功率因数低本章将分别介绍三相异步电动机的基本结构、工作原理、运行特性以及单相异步电动机的基本结构和工作原理等.
第一节基本结构、分类及铭牌
一、三相异步电动机的基本结构
三相异步电动机由固定的定子和旋转的转子两个基本部分组成,转子装在定子内腔里,借助轴承被支撑在两个端盖上。为了保证转子能在定子内自由转动,定子和转子之间必须有一间隙,称为气隙。

定子由定子三相绕组、定于铁心和机座组成。
定子三相绕组是异步电动机的电路部分,在异步电动机的运行中起着很重要的作用,是把电能转换为机械能的关键部件。
定子三相绕组的结构是对称的,一般有六个出线
置于机座外侧的接线盒内,根据需要接成星形或三角形
第一节基本结构、分类及铭牌

异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组及转轴组成。
转子铁心也是电机磁路的一部分,也是用电工钢片叠成。与定子铁心冲片不同的是,转子铁心冲片是在冲片的外圆上开槽,叠装后的转子铁心外圆柱面上均匀地形成许多形状相同的槽,用以放置转子绕组。
转子绕组是异步电动机电路的另一部分,其作用为切割定子磁场,产生感应电势和电流,并在磁场作用下受力而使转子转动。
鼠笼式转子绕组由置于转子槽中的导条和两端的端环构成。
第一节基本结构、分类及铭牌
鼠笼式转子绕组的各相均由单根导条组成,其感应电势不大,加上导条和铁心叠片之间的接触电阻较大,所示无需专门把导条和铁心用绝缘材料分开。
绕线式转子绕组是用绝缘导线组成,嵌放在转子铁心槽内的三相对称绕组。三相一般为星型接法,三根引出线分别接到固定在转轴上并互相绝缘的三个集电环上,再通过安装在端盖上的电刷装置与集电环接触
把电流引出来。
转轴是整个转子部件的安装基础,又是力和机械功率的传输部件,整个转子靠轴和轴承被支撑在定子铁心内腔中。转轴一般由中碳钢或合金钢制成。
第一节基本结构、分类及铭牌

异步电机的气隙是很小的,~2 mm。气隙越大,磁阻越大,要产生同样大小的磁场,就需要较大的励磁电流。由于气隙的存在,异步电机的磁路磁阻远比变压器为大,因而异步电机的励磁电流也比变压器的大得多。变压器的励磁电流约为额定电流的3%,异步电机的励磁电流约为额定电流的 30%。励磁电流是无功电流,因而励磁电流越大,功率因数越低。为提高异步电机的功率因数,必须减少它的励磁电流,最有效的方法是尽可能缩短气隙长度。但是气隙过小会使装配困难,还有可能使定、转子在运行时发生摩擦或碰撞,因此,气隙的最小值由制造工艺以及运行安全可靠等因素来决定。
第一节基本结构、分类及铭牌

端盖:安装在机座的两端,它的材料加工方法与机座相同,一般为铸铁件。端盖上的轴承室里安装了轴承来支撑转子,以使定子和转子得到较好的同心度,保证转子在定子内膛里正常运转。端盖除了起支撑作用外,还起着保护定、转子绕组的作用。
轴承:连接转动部分与不动部分,目前都采用滚动轴承以减少摩擦。
轴承端盖:保护轴承,使轴承内的润滑油不致溢出。
风扇:冷却电动机
第一节基本结构、分类及铭牌
二、异步电动机的分类
异步电动机按定子相数可分为三相、单相和两相异步电动机3类
现代动力用电动机大多数都为三相异步电动机。
按照转子型式,异步电机可分为鼠笼型转子和绕线型转子两大类。
鼠笼转子又分为普通鼠笼转子、深槽型鼠笼转子和双鼠笼转子3种。
根据机壳不同的保护方式,异步电动机可分为开启式、防护式、封闭式和防爆式等。
防护式异步电动机具有防止外界杂物落人电机内的防护装置
封闭式异步电动机的内部和外部的空气是隔开的
防爆式异步电动机为全封闭式,它将内部与外界的易燃、易爆性气体隔离。
第一节基本结构、分类及铭牌
三、异步电动机的铭牌和额定值
每台异步电动机机壳上都装有铭牌,把它的运行额定值印刻在上面
异步电动机的额定值主要有:
(1)额定功率
(2)定子额定电压
(3)定子额定电流
(4)额定转速
(5)额定频率
第一节基本结构、分类及铭牌
除上述数据外,铭牌上有时还标明定子相数和绕组接法、额定运行时电机的功率因数、效率、温升或绝缘等级、定额等。
绕组接法:三相异步电动机的定于绕组可接成星形或三角形,视额定电压和电源电压的配合情况而定。
温升:指电机按规定方式运行时,绕组容许的温度升高,即绕组的温度比周围空气温度高出的数值。
容许温升的高低取决于电机所使用的绝缘材料。
定额:我国电机的定额分为3类,即连续定额、短时定额和断续定额。