船舶电力拖动Ⅰ 电机及拖动 教学课件 作者 宋谦 4.4.ppt

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1、第四节三相异步电动机的结构与基本工作原理异步电动机的种类很多，从不同的角度看，有不同的分类法。(1)按定子相数分为单相异步电动机、两相异步电动机、三相异步电动机。(2)按转子结构分为绕线式异步电动机、鼠笼式异步电动机。(3)根据电动机定子绕组所加电压大小，又有高压异步电动机、低压异步电动机之分。（4）按机壳的防护型式又有防护式、封闭式、开启式和防爆式等。2、定子绕组定子绕组是异步电动机定子的电路部分，它由许多线圈按一定的规律联接而成。能分散嵌入半闭口槽的线圈由高强度漆包圆铜线或圆铝线绕成；放入半开口槽的成型线圈用高强度漆包扁铝线或扁铜线，或用玻璃丝包扁铜线绕

2、成。开口槽亦放入成型线圈，其绝缘通常用云母带。放置线圈槽壁之间必须隔有槽绝缘，以免电机在运行时绕组出现击穿或短路故障。三相异步电动机的定子绕组是一个三相对称绕组，它由三个完全相同的绕组所组成，每个绕组即一相，三个绕组在空间相差120º电角度，每相绕组的两端分别用U1－U2，V1－V2，W1－W2表示，可以根据需要接成星形或三角形，如图4—9所示。3、机座机座的作用主要是为了固定与支撑定子铁心，所以要求它有足够的机械强度和刚度。对中小型异步电机，通常采用铸铁机座；对大型电机，一般采用钢板焊接的机座。(二)、转子部分1、转子铁心1、转子铁心转子铁心的作用与定子铁

3、心相同，一方面作为电动机磁路的一部分，另一方面用来安放转子绕组。它用厚0．5mm且冲有转子槽型的硅钢片叠压而成，中小型电机的转子铁心一般都直接固定在转轴上，而大型异步电机的转子则套在转子支架上，然后让支架固定在转轴上。2、转子绕组转子绕组的作用是产生感应电动势、流过电流并产生电磁转矩。按其结构形式分为鼠笼型和绕线型两种。下面分别说明这两种绕组特点。转子绕组的作用是产生感应电动势、流过电流并产生电磁转矩。按其结构形式分为鼠笼型和绕线型两种。下面分别说明这两种绕组特点。(1)笼型转子绕组在转子铁心的每一个槽内插入一铜条，在铜条两端各用一铜环把所有的导条连接起来，

4、这称为铜排转子，如图4—10(a)所示，也可用铸铝的方法，将导条、端环和风扇叶片一次铸成，称为铸铝转子，如图4—10(b)所示，100kW以下的异步电动机，一般采用铸铝转子。笼型转子结构简单、制造方便，成本低，运行可靠，从而得到广泛运用。(三)、其他部分及气隙除了定子、转子外，还有端盖、风扇等。端盖除了起防护作用外，还装有轴承，用以支撑转子轴。风扇则用来通风冷却。异步电动机的定子与转子之间的气隙，比同容量直流电动机的气隙小得多，一般为0．2～2mm气隙的大小，对电动机的运行性能影响很大。气隙越大，由电网供给的励磁电流也越大，则功率因数cos愈低，要提高功率因

5、数，气隙应尽可能地减小。但由于装配上的要求及其他原因，气隙又不能过小。部分机座号的最小气隙如表4—2所示。二、三相异步电动机的工作原理(一)三相交流电动机的旋转磁场三相异步电动机转子之所以会旋转，实现能量转换，是因为转子气隙内有一个旋转磁场。下面来讨论旋转磁场的产生。如图4-１2所示，U1Ｕ2、V1V2、W1W2为三相定子绕组，在空间彼此相隔120°，接成Y形。三相绕组的首端U1、V1、W1接在三相对称电源上，有三相对称电流通过三相绕组。设电源的相序为U、V、W，初相角为零，如图4-１2波形所示。U1W1U2V2nɷt090°180°270°360°iUiV

6、iW···········W·nU1U1U1U1U2U2U2U2W2W2W2W2W2V1V1V1V1V1V2V2V2V2W1W1W1W1图4－12旋转磁场波形示意图为了分析方便，假设电流为正值时，在绕组中从始端流向末端；电流为负值时，在绕组中从末端流向首端。根据“右手螺旋定则”，三相电流所产生的磁场叠加的结果，便形成一个合成磁场，图中所示分别为0°、90°、180°、270°、360°几个特殊位置的合成磁场情况，可见此时的合成磁场是一个已顺时针方向旋转的磁场。（二）、三相电动机的转动原理三、三相异步电动机的铭牌数据及主要系列(一)、三相异步电动机的铭牌数据(

7、二)、三相异步电动机的主要系列简介Y系列是一般用途的小型笼型电动机系列。取代了原先的JO2系列。额定电压为380V，额定频率为50Hz，功率范围为0.55－90kW，同步转速为750－3000r／min，外壳防护型式为IP44和IP23两种，B级绝缘。Y系列的技术条件已符合国际电工委员会(IEC)的有关标准。JDO2系列该系列是小型三相多速异步电动机系列。它主要用于各式机床以及起重传动设备等需要多种速度的传动装置。JR系列该系列是中型防护式三相绕线转子异步电动机系列，容量为45－410kW。YR系列是一种大型三相绕线转子异步电动机系列，容量为250－2500

8、kW，主要用于冶金工业和矿山中。YCT系列该系列是电