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1、第八章異步電機的基本結構與運行狀態(tài)1第一節(jié)異步電機的用途和分類第二節(jié)三相異步電動機的結構*第三節(jié)籠型轉子的極數(shù)和相數(shù)第四節(jié)三相異步電動機的運行狀態(tài)第五節(jié)三相異步電動機的型號及額定值本章主要內容2交流電機可分為感應電機和同步電機兩大類。異步電機主要分為:鼠籠式異步電動機繞線式異步電動機各種控制用電動機(錄象1,錄像2)第一節(jié)異步電機的用途和分類3異步電機定義:轉速和所接交流電源頻率之間沒有嚴格不變關系的電機。異步電機主要作電動機運行。異步電動機的優(yōu)點:結構簡單、運行可靠、效率較高、成本較低及維護方便,得到廣泛運用。缺點:功率因數(shù)
2、低、調速性能差。第一節(jié)異步電機的用途和分類4異步電動機存在功率因數(shù)較低和調速性能較差的缺點,在一些生產(chǎn)機械中,不得不采用其它形式的電機(如直流電機)來拖動。對于異步電動機引起的功率因數(shù)低問題,可采用一些其它措施來提高電網(wǎng)功率因數(shù);異步電動機調速性能差的方面,可采用異步電動機與電力電子裝置結合,從而構成優(yōu)良的調速系統(tǒng)。第一節(jié)異步電機的用途和分類5按定子繞組供電電源相數(shù)按轉子繞組的結構單相感應電動機三相感應電動機兩相感應電動機異步電機鼠籠式異步電動機繞線式異步電動機結構簡單,堅固,成本低,運行性能不如繞線式通過外串電阻改善電機的起
3、動,調速等性能第一節(jié)異步電機的用途和分類6異步電動機運行時,將定子繞組接到交流電源上,轉子繞組直接短路(鼠籠式電機)或起動時接到一可變電阻(繞線式電機)上。異步電機的轉子電流由接到電源上的定子建立的基波旋轉磁場感應產(chǎn)生。轉子電流與旋轉磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉矩,從而實現(xiàn)機電能量轉換。所以,異步電機又稱作感應電機。第一節(jié)異步電機的用途和分類7YBZXAC轉子定子定子繞組(三相)機座轉子:在旋轉磁場作用下,產(chǎn)生感應電動勢或電流。三相定子繞組:產(chǎn)生旋轉磁場。線繞式鼠籠式鼠籠轉子第二節(jié)三相異步電動機的結構8第二節(jié)三相異步電動機的結構靜止
4、的定子旋轉的轉子定子與轉子之間存在氣隙還有端蓋、軸承、機座、風扇等部件。錄像9第二節(jié)三相異步電動機的結構圖8-1異步電機結構圖1-定子2-轉子3.5-軸承4-軸承蓋6-冷卻風扇7-外殼101.定子組成:定子鐵心、定子繞組和機座。第二節(jié)三相異步電動機的結構機座:支撐定子鐵心,小型機用鑄鐵作成,大型機多采用鋼板焊成。111.定子定子鐵心是電機磁路的一部分,為減小鐵耗,定子鐵心采用導磁性能好、鐵耗小、厚度為0.5mm的硅鋼片疊壓而成,疊片間經(jīng)絕緣處理。為了嵌放定子繞組,每個硅鋼片上都沖制出一些沿圓周均勻分布、尺寸相同的槽。第二節(jié)三相
5、異步電動機的結構12定子鐵心沖片第二節(jié)三相異步電動機的結構13定子繞組是定子的電路部分,由若干線圈按照一定規(guī)律嵌放在定子鐵心槽中并聯(lián)接起來構成。大中型三相異步電機定子繞組為三相雙層繞組,小型電機為單層繞組。小型異步電動機定子繞組用高強度漆包圓銅線或鋁線繞制而成;大型異步電動機的導線截面較大,采用矩形截面的銅線或鋁線制成線圈,再放置在定子槽內。第二節(jié)三相異步電動機的結構1.定子14第二節(jié)三相異步電動機的結構15高壓大功率三相異步電動機定子繞組采用星形聯(lián)結,只有三根線引出;中、小功率低壓三相異步電動機在運行時,定子繞組通常采用三角
6、形聯(lián)結,但是一般把三相繞組的6個端子都引出,接到固定在機座上的接線盒中,這樣便于使用者根據(jù)實際需要將三相繞組接成星形或三角形聯(lián)結。圖8-4定子繞組接線端子第二節(jié)三相異步電動機的結構16異步電動機的轉子由轉子鐵心、轉子繞組和轉軸組成。轉軸用于固定和支撐轉子鐵心,并輸出機械功率。轉軸一般用中碳鋼做材料,起支撐和固定轉子鐵心及傳遞轉矩的作用。2.轉子圖8-5籠型轉子鐵心及沖片第二節(jié)三相異步電動機的結構17轉子繞組分為籠型繞組和繞線型繞組兩種。第二節(jié)三相異步電動機的結構18導條:轉子鐵心每個槽中放置一根導體,稱為導條,每根導條的軸向長
7、度比鐵心略長。短路環(huán)(也稱為端環(huán)):在導條兩端把所有導條伸出鐵心的部分聯(lián)結起來,形成的一個閉合回路。整個繞組的外形象一個鼠籠,因此得名。制造時,把疊好的轉子鐵心放在鑄鋁的模具內,把鼠籠和端部的內風扇一次鑄成。第二節(jié)三相異步電動機的結構19鼠籠式轉子20繞線式轉子上放三相交流繞組,極數(shù)與定子相同,一般用雙層繞組,連接成Y形,三相出線端子引到三個滑環(huán),再利用電刷將電動勢引出到外電路,可利用外電路串附加電阻改善電動機的起動性能或調節(jié)轉速,這是繞線式異步電動機的特點。第二節(jié)三相異步電動機的結構21圖8-7繞線式異步電動機接線圖第二節(jié)三
8、相異步電動機的結構223.氣隙氣隙的大小對異步電機運行性能有重要影響。氣隙磁場由勵磁電流產(chǎn)生,氣隙小,勵磁電流小,功率因數(shù)高;氣隙過小裝配困難,且電機運行時定、轉子之間可能發(fā)生摩擦;氣隙小,磁場的高次諧波幅值和附加損耗增大,因此最小氣隙由制造工藝、運行可靠性、運行性能等多種因