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三相異步電動�
閱讀�49767時間�2011-06-20 10:58:43

  三相異步電動�就是在定子繞組加三相電壓�,形成旋�磁場(轉子的極數(shù)是自動感應定子極�(shù)�,也就是說轉子是沒有極數(shù)的),轉子上的導條因切割磁力�,產(chǎn)生了電勢,從而就�(chǎn)生電��

結構

 

三相異步電動機的分解圖

 

三相異步電動機的分解�

  (一)定子(靜止部分)

  1.定子鐵心: 定子鐵心的作用是作為電機磁路的一部分,并在其上放置定子繞��

  2.定子繞組:定子繞組的是電動機的電路部分,通入三相交流電,�(chǎn)生旋轉磁��

  主要絕緣項目有以下三種:

 ?�?)對地絕�

  �2)相間絕�

 ?�?)匝間絕�

接線盒

  接線�(△接�)

  定子三相繞組的接線方�

 ?�?)星形接�(Y�)

 ?�?)三角形接法(△接)

  3.機座

 ?。ǘ┺D子(旋轉部分�

  轉子是電動機的旋轉部分,包括轉子鐵心、轉子繞組和轉軸等部��

  1.轉子鐵心

  作用:電機磁路的一部分,并放置轉子繞組。一般用0.5毫米厚的硅鋼片沖�、疊壓而成,硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔,用來安置轉子繞組�

  2.轉子繞組

  作用是切割定子旋轉磁場產(chǎn)生感應電動勢及電�,并形成電磁轉矩而使電動機旋�。根�(jù)構造的不同分為鼠籠式轉子和繞線式轉子�

三相異步電動機的轉子

 ?�?)鼠籠式轉子:若去掉轉子鐵心,整個繞組的外形像一個鼠�,故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉子繞組,對�100KW以上的電動機采用銅條和銅端環(huán)焊接而成�

 ?�?)繞線式轉子:繞線轉子繞組與定子繞組相似,也是一個對稱的三相繞組,一般接成星�,三個出線頭接到轉軸的三個集電環(huán)(滑�(huán))上,再通過電刷與外電路�(lián)�.

  3. 轉軸

  用以傳遞轉矩及支撐轉子的重量,一般由中碳鋼或合金鋼制成�

 ?。ㄈ┢渌�?/FONT>

  端蓋、軸�、軸承端�、風�

工作原理

  當向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時,就�(chǎn)生了一個以同步轉速n1沿定子和轉子�(nèi)圓空間作順時針方向旋轉的旋轉磁場。由于旋轉磁場以n1轉速旋�,轉子導體開始時是靜止的,故轉子導體將切割定子旋轉磁場而產(chǎn)生感應電動勢(感應電動勢的方向用右手定則判定�。由于導子導體兩端被短路�(huán)短接,在感應電動勢的作用�,轉子導體中將產(chǎn)生與感應電動勢方向基本一致的感生電流。轉子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用(力的方向用左手定則判定�。電磁力對轉子軸�(chǎn)生電磁轉�,驅動轉子沿著旋轉磁場方向旋��

  當電動機的三相定子繞組(各相�120度電角度�,通入三相對稱交流電后,將�(chǎn)生一個旋轉磁�,該旋轉磁場切割轉子繞組,從而在轉子繞組中產(chǎn)生感應電流(轉子繞組是閉合通路),載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將�(chǎn)生電磁力,從而在電機轉軸上形成電磁轉矩,驅動電動機旋�,并且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同�

啟動

  異步電動機啟動時的要求:

  1、電動機有足夠大的啟動轉��

  2、一定大小啟動轉矩前提下,啟動電流越小越��

  3、啟動所需設備簡單,操作方��

  4、啟動過程中功率損耗越小越��

  一、鼠籠式異步電動機的啟動

  1、直接啟�

  即啟動時加在電動機定子繞組上的電壓為額定電壓。三相異步電動機直接啟動的條件(滿足一條即可)

  1、容量在7.5KW以下的電動機均可采用�

  2、電動機在啟動瞬間造成的電�(wǎng)電壓降不大于電源電壓正常值的10%,對于不常啟動的電動機可放寬�15%�

  3、可用經(jīng)驗公式粗估電動機是否可直接啟�三相異步電動機的啟動公式

  �(yōu)點:所需啟動設備簡單,啟動時間短,啟動方式簡  �、可�,所需成本低�

  缺點:對電動機及電網(wǎng)有一定沖�

  2、降壓啟�

  在電動機啟動時降低定子繞組上的電壓,啟動結束時加額定電壓的啟動方�。降壓啟動能起到降低電動機啟動電流目�,但由于轉矩與電壓的平方成正�,因此降壓啟動時電動機的轉矩減小較多,故只適用于空載或輕載啟動�

  A、自耦變壓器(亦稱補償器)降壓啟�

 ?�?)接線:自耦變壓器的高壓邊投入電網(wǎng),低壓邊接至電動�,有幾個不同電壓比的分接頭供選擇�

 ?�?)特點:設自耦變壓器的變比為K,原邊電壓為U1,副邊電壓U2= U1/K,副邊電流I2(即通過電動機定子繞組的線電流)也按正比減小,又因為I1= I2/K,則電源供給電動機的啟動電流為直接啟動時1/K2�。因電壓降低�1/K倍,轉矩降為1/K2��

  自耦變壓器副邊�2~3組抽�,如二次電壓分別為原邊電壓的80 %�60%�40%�

  �(yōu)點:可按允許的啟動電流和所需的啟動轉矩來選擇自耦變壓器的不同抽頭實�(xiàn)降壓啟動,定子繞組采用Y或Δ�

  缺點:設備體積大,投資較��

  B、星—三角(Y—� )降壓啟�

 ?�?)接線:啟動時先將定子接成星�,啟動完再接成��

 ?�?)特點:啟動電流、電源電流和啟動轉矩只有直接啟動�1/3�

  �(yōu)點:設備簡單,價格低�

  缺點:只用于正常運行時為Δ 接法,降壓比固定,有時不能滿足啟動要��

  C、延邊三角形啟動

  即啟動時將電動機一部分定子繞組接成Y形,另一部分接Δ形�

  特點:啟動是,每相繞組所承受的電�,比接成全星形接法時大,啟動轉矩較大,但繞組結構較復雜,應用受限��

  D、串電阻(或電抗)降壓啟�

  對鼠籠異步電動機可采用在啟動時給定子電路中串�(lián)降壓電阻(或電抗器)的辦法來啟動電動�,待電動機啟動結束時再將電阻(或電抗器)短接,這種啟動方法簡單,但定子串電阻起動耗能�,主要用于低壓小功率電動機;定子串電抗啟動投資大,主要用于高壓大功率電動�。由于電阻上有熱能損耗,用電抗器則體�、成本較大,此法很少��

  �、繞線式異步電動機的啟動

  1、轉子串電阻啟動

  繞線轉子異步電動機轉子串入合適的三相對稱電阻。既能提高起動轉�,又能減小起動電流。如要求起動轉矩等于轉矩,則Sm=1。為縮短起動時間,增大整個起動過程的加速轉�,使起動過程平滑�,把串接的起動電阻逐步切除�

  �(yōu)點:減少啟動電流,啟動轉矩保持較大范�,需重載啟動的設備如橋式起重機、卷揚機��

  缺點:啟動設備較�,一部分能量消耗在啟動電阻且啟動級�(shù)較少�

  2、頻敏變阻器啟動

  頻敏變阻器是一種有獨特結構的新型無觸點元件。其外部結構與三相電抗器想似,即有三個鐵芯柱和三個繞組組�,三個繞組接成星�,并通過滑環(huán)和電刷與繞線式電動機三相轉子繞組相接�

  當繞線式電動機剛開始啟動�,電動機轉速很低,故轉子頻率f2很大(接近f1�,鐵心中的損耗很大,即等值電阻Rm很大,故限制了啟動電流,增大了啟動轉�。隨著n的增加,轉子電流頻率下降� f2=s f1), Rm減小,使啟動電流及轉矩保持一定數(shù)�。頻敏變阻器實際上利用轉子頻率f2的平滑變化達到使轉子回路總電阻平滑減小的目的。啟動結束后,轉子繞組短接,把頻敏變阻器從電路中切除。由于頻敏變阻器的等值電阻Rm和電抗Xm隨轉子電流頻率而變,反應靈�,故叫頻敏變阻器�

  �(yōu)點:結構較簡�,成本較�,維護方便,平滑啟動�

  缺點:電感存在,cosΦ較低,啟動轉矩并不很�,適于繞線式電動機輕載啟��

制動

  1、能耗制�

  在斷開三相電源的同時,給電動機其中兩相繞組通入直流電流,直流電流形成的固定磁場與旋轉的轉子作用,產(chǎn)生了與轉子旋轉方向相反的轉距(制動轉距),使轉子迅速停止轉動�

  2、反接制�

  停車�,將接入電動機的三相電源線中的任意兩相對�(diào),使電動機定子產(chǎn)生一個與轉子轉動方向相反的旋轉磁場,從而獲得所需的制動轉�,使轉子迅速停止轉��

  3、發(fā)電反饋制�

  當電動機的n > n0時,旋轉磁場�(chǎn)生的電磁轉矩作用方向�(fā)生變�,由驅動轉矩�?yōu)橹苿愚D�。電動機進入制動狀�(tài),同時將外力作用于轉子的能量轉換成電能回送給電網(wǎng)�

分類

  三相異步電動一般為系列�(chǎn)�,其系列、品�、規(guī)格繁�,因而分類也較繁��

  1�  按電動機尺寸大小分類

  大型電動機:定子鐵心外徑D�1000mm或機座中心高H�630mm�

  中型電動機:D=500~1000mm或H=355~630mm�

  大型電動機:D=120~500mm或H=80~315mm�

  2�  按電動機外殼防護結構分類

  3�  按電動機冷方式分�

  電動機按冷卻方式可分為自冷式、自扇冷�、他扇冷式等??蓞⒁妵覙藴蔊B/T1993-93《旋轉電機冷卻方式》�

  4�  按電動機的安裝形式分�

  IMB3:臥�,機座帶底腳,端蓋上無凸緣�

  IMB5:臥�,機座不帶底�,端蓋上有凸緣�

  IMB35:臥�,機座帶底腳,端蓋上有凸��

  5�  按電動機運行工作制分�

  S1;連續(xù)工作�

  S2:短時工作制

  S3~S8:周期性工作制

  6�  按轉子結構形式分�

  三相籠型異步電動�

  三相繞線型異步電動機