三相异步电动机的结构和工作原理

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时间:2018-11-30

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1、.WORD格式整理..三相异步电动机的结构与工作原理5.1三相异步电动机实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。把机械能转换成电能的设备称为发电机,而把电能转换成机械能的设备叫做电动机。在生产上主要用的是交流电动机,特别三相异步电动机,因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。对于各种电动机我们应该了解下列几个方面的问题:(1)基本构造;(2)工作原理;(3)

2、表示转速与转矩之间关系的机械特性;(4)起动、调速及制动的基本原理和基本方法;(5)应用场合和如何正确使用。5.1.1三相异步电动机的结构与工作原理1.三相异步电动机的构造三相异步电动机的两个基本组成部分为定子(固定部分)和转子(旋转部分)。此外还有端盖、风扇等附属部分,如图5-1所示。图5-1三相电动机的结构示意图1).定子三相异步电动机的定子由三部分组成:定子定子铁心由厚度为0.5mm..专业知识分享...WORD格式整理..的,相互绝缘的硅钢片叠成,硅钢片内圆上有均匀分布的槽,其作用是嵌放定子三相绕组AX、BY、CZ。定子绕组

3、三组用漆包线绕制好的,对称地嵌入定子铁心槽内的相同的线圈。这三相绕组可接成星形或三角形。机座机座用铸铁或铸钢制成,其作用是固定铁心和绕组2).转子三相异步电动机的转子由三部分组成:转子转子铁心由厚度为0.5mm的,相互绝缘的硅钢片叠成,硅钢片外圆上有均匀分布的槽,其作用是嵌放转子三相绕组。转子绕组转子绕组有两种形式:鼠笼式--鼠笼式异步电动机。绕线式--绕线式异步电动机。转轴转轴上加机械负载鼠笼式电动机由于构造简单,价格低廉,工作可靠,使用方便,成为了生产上应用得最广泛的一种电动机。为了保证转子能够自由旋转,在定子与转子之间必须留有

4、一定的空气隙,中小型电动机的空气隙约在0.2~1.0mm之间。2.三相异步电动机的转动原理1).基本原理为了说明三相异步电动机的工作原理,我们做如下演示实验,如图5-2所示。图5-2三相异步电动机工作原理..专业知识分享...WORD格式整理..(1).演示实验:在装有手柄的蹄形磁铁的两极间放置一个闭合导体,当转动手柄带动蹄形磁铁旋转时,将发现导体也跟着旋;若改变磁铁的转向,则导体的转向也跟着改变。(2).现象解释:当磁铁旋转时,磁铁与闭合的导体发生相对运动,鼠笼式导体切割磁力线而在其内部产生感应电动势和感应电流。感应电流又使导体受

5、到一个电磁力的作用,于是导体就沿磁铁的旋转方向转动起来,这就是异步电动机的基本原理。转子转动的方向和磁极旋转的方向相同。(3).结论:欲使异步电动机旋转,必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。2).旋转磁场(1).产生图5-3表示最简单的三相定子绕组AX、BY、CZ,它们在空间按互差1200的规律对称排列。并接成星形与三相电源U、V、W相联。则三相定子绕组便通过三相对称电流:随着电流在定子绕组中通过,在三相定子绕组中就会产生旋转磁场(图5-4)。图5-3三相异步电动机定子接线当wt=00时,,AX绕组中无电流;为负,BY绕组中的电流从Y

6、流入B1流出;为正,CZ绕组中的电流从C流入Z流出;由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图5-4(a)所示。当wt=1200时,,BY绕组中无电流;为正,AX绕组中的电流从A流入X流出;为负,CZ绕组中的电流从Z流入C流出;由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图5-4(b)所示。当wt=2400时,,CZ绕组中无电流;为负,AX绕组中的电流从X流入A流出;为正,BY绕组中的电流从B流入Y流出;由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图5-4(c)所示。可见,当定子绕组中的电流变化一个周期时,合成磁场也按电流的相序方向在空间旋转一周。随着定子绕

7、组中的三相电流不断地作周期性变化,产生的合..专业知识分享...WORD格式整理..成磁场也不断地旋,因此称为旋转磁场。图5-4旋转磁场的形成(2).旋转磁场的方向旋转磁场的方向是由三相绕组中电流相序决定的,若想改变旋转磁场的方向,只要改变通入定子绕组的电流相序,即将三根电源线中的任意两根对调即可。这时,转子的旋转方向也跟着改变。3).三相异步电动机的极数与转速(1).极数(磁极对数p)三相异步电动机的极数就是旋转磁场的极数。旋转磁场的极数和三相绕组的安排有关。当每相绕组只有一个线圈,绕组的始端之间相差1200空间角时,产生的旋转磁

8、场具有一对极,即p=1;当每相绕组为两个线圈串联,绕组的始端之间相差600空间角时,产生的旋转磁场具有两对极,即p=2;同理,如果要产生三对极,即p=3的旋转磁场,则每相绕组必须有均匀安排在空间的串联的三个线圈,绕组的始端之间相差40

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