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三相異步電動�(jī)
閱讀�49769時間�2011-06-20 10:58:43

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

�(jié)�(gòu)

 

三相異步電動機(jī)的分解圖

 

三相異步電動�(jī)的分解圖

  (一)定子(靜止部分)

  1.定子鐵心: 定子鐵心的作用是作為電機(jī)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�(jī)的電路部�,通入三相交流�,產(chǎn)生旋�(zhuǎn)磁場�

  主要絕緣項目有以下三種:

 ?�?)對地絕�

 ?�?)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�)

  �2)三角形接法(△接)

  3.�(jī)�

 ?。ǘ┺D(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分�

  �(zhuǎn)子是電動�(jī)的旋�(zhuǎn)部分,包括轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和�(zhuǎn)軸等部件�

  1.�(zhuǎn)子鐵�

  作用:電機(jī)磁路的一部分,并放置�(zhuǎn)子繞�。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(zhuǎn)子繞��

  2.�(zhuǎn)子繞�

  作用是切割定子旋�(zhuǎn)磁場�(chǎn)生感�(yīng)電動勢及電流,并形成電磁�(zhuǎn)矩而使電動�(jī)旋轉(zhuǎn)。根�(jù)�(gòu)造的不同分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子�

三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子

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

  �2)繞線式�(zhuǎn)子:繞線�(zhuǎn)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�(zhuǎn)軸的三個集電環(huán)(滑�(huán))上,再通過電刷與外電路�(lián)�.

  3. �(zhuǎn)�

  用以傳遞�(zhuǎn)矩及支撐�(zhuǎn)子的重量,一般由中碳鋼或合金鋼制��

  (三)其它附�

  端蓋、軸�、軸承端�、風(fēng)�

工作原理

  �(dāng)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�(zhuǎn)速n1沿定子和�(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時針方向旋�(zhuǎn)的旋�(zhuǎn)磁場。由于旋�(zhuǎn)磁場以n1�(zhuǎn)速旋�(zhuǎn),轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開始時是靜止的,故�(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感�(yīng)電動勢(感應(yīng)電動勢的方向用右手定則判定)。由于導(dǎo)子導(dǎo)體兩端被短路�(huán)短接,在感應(yīng)電動勢的作用�,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動勢方向基本一致的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流�(dǎo)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(zhuǎn)子軸�(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)�,驅(qū)動轉(zhuǎn)子沿著旋�(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)�

  �(dāng)電動�(jī)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�(zhuǎn)磁場,該旋轉(zhuǎn)磁場切割�(zhuǎn)子繞�,從而在�(zhuǎn)子繞組中�(chǎn)生感�(yīng)電流(轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路),載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將�(chǎn)生電磁力,從而在電機(jī)�(zhuǎn)軸上形成電磁�(zhuǎn)�,驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn),并且電�(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋�(zhuǎn)磁場方向相同�

啟動

  異步電動�(jī)啟動時的要求�

  1、電動機(jī)有足夠大的啟動轉(zhuǎn)��

  2、一定大小啟動轉(zhuǎn)矩前提下,啟動電流越小越好�

  3、啟動所需�(shè)備簡�,操作方��

  4、啟動過程中功率損耗越小越��

  一、鼠籠式異步電動�(jī)的啟�

  1、直接啟�

  即啟動時加在電動�(jī)定子繞組上的電壓為額定電�。三相異步電動機(jī)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(jī)均可采用�

  2、電動機(jī)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�(jī)可放寬到15%�

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

  �(yōu)�(diǎn):所需啟動�(shè)備簡�,啟動時間短,啟動方式簡  單、可�,所需成本��

  缺點(diǎn):對電動�(jī)及電�(wǎng)有一定沖�

  2、降壓啟�

  在電動機(jī)啟動時降低定子繞組上的電�,啟動結(jié)束時加額定電壓的啟動方式。降壓啟動能起到降低電動�(jī)啟動電流目的,但由于�(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比,因此降壓啟動時電動�(jī)的轉(zhuǎn)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(bǔ)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�(jī),有幾個不同電壓比的分接頭供選��

  �2)特�(diǎn):設(shè)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�(jī)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�(jī)的啟動電流為直接啟動�1/K2�。因電壓降低�1/K倍,�(zhuǎn)矩降�1/K2倍�

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

  缺點(diǎn):設(shè)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形,啟動完再接成Δ�

  �2)特�(diǎn):啟動電�、電源電流和啟動�(zhuǎn)矩只有直接啟動時1/3�

  �(yōu)�(diǎn):設(shè)備簡�,價格低�

  缺點(diǎn):只用于正常�(yùn)行時為� 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(jī)一部分定子繞組接成Y形,另一部分接Δ形�

  特點(diǎn):啟動是,每相繞組所承受的電壓,比接成全星形接法時大,啟動轉(zhuǎn)矩較大,但繞組結(jié)�(gòu)較復(fù)�,應(yīng)用受限制�

  D、串電阻(或電抗)降壓啟�

  對鼠籠異步電動機(jī)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�(jī),待電動�(jī)啟動�(jié)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多,主要用于低壓小功率電動機(jī);定子串電抗啟動投資�,主要用于高壓大功率電動�(jī)。由于電阻上有熱能損�,用電抗器則體積、成本較�,此法很少用�

  �、繞線式異步電動�(jī)的啟�

  1、轉(zhuǎn)子串電阻啟動

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

  �(yōu)�(diǎn):減少啟動電�,啟動轉(zhuǎn)矩保持較大范�,需重載啟動的設(shè)備如橋式起重�(jī)、卷�(yáng)�(jī)��

  缺點(diǎn):啟動設(shè)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�(dú)特結(jié)�(gòu)的新型無觸點(diǎn)元件。其外部�(jié)�(gòu)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(jī)三相�(zhuǎn)子繞組相��

  �(dāng)繞線式電動機(jī)剛開始啟動時,電動機(jī)�(zhuǎn)速很低,故轉(zhuǎn)子頻率f2很大(接近f1�,鐵心中的損耗很�,即等值電阻Rm很大,故限制了啟動電流,增大了啟動轉(zhuǎn)�。隨著n的增�,轉(zhuǎn)子電流頻率下降( f2=s f1), Rm減小,使啟動電流及轉(zhuǎn)矩保持一定數(shù)�。頻敏變阻器�(shí)際上利用�(zhuǎn)子頻率f2的平滑變化達(dá)到使�(zhuǎn)子回路總電阻平滑減小的目的。啟動結(jié)束后,轉(zhuǎn)子繞組短�,把頻敏變阻器從電路中切�。由于頻敏變阻器的等值電阻Rm和電抗Xm隨轉(zhuǎn)子電流頻率而變,反�(yīng)靈敏,故叫頻敏變阻器�

  �(yōu)�(diǎn):結(jié)�(gòu)較簡�,成本較�,維�(hù)方便,平滑啟��

  缺點(diǎn):電感存在,cosΦ較低,啟動轉(zhuǎn)矩并不很大,適于繞線式電動機(jī)輕載啟動�

制動

  1、能耗制�

  在斷開三相電源的同時,給電動�(jī)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�(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子作�,產(chǎn)生了與轉(zhuǎn)子旋�(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)距(制動�(zhuǎn)距),使�(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)��

  2、反接制�

  停車�,將接入電動�(jī)的三相電源線中的任意兩相對調(diào),使電動�(jī)定子�(chǎn)生一個與�(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場,從而獲得所需的制動轉(zhuǎn)�,使�(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動�

  3、發(fā)電反饋制�

  �(dāng)電動�(jī)的n > n0�,旋�(zhuǎn)磁場�(chǎn)生的電磁�(zhuǎn)矩作用方向發(fā)生變�,由�(qū)動轉(zhuǎn)矩變?yōu)橹苿愚D(zhuǎn)矩。電動機(jī)�(jìn)入制動狀�(tài),同時將外力作用于轉(zhuǎn)子的能量�(zhuǎn)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(jī)尺寸大小分類

  大型電動�(jī):定子鐵心外徑D�1000mm或機(jī)座中心高H�630mm�

  中型電動�(jī):D=500~1000mm或H=355~630mm�

  大型電動�(jī):D=120~500mm或H=80~315mm�

  2�  按電動機(jī)外殼防護(hù)�(jié)�(gòu)分類

  3�  按電動機(jī)冷方式分�

  電動�(jī)按冷卻方式可分為自冷�、自扇冷�、他扇冷式等??蓞⒁妵覙?biāo)�(zhǔn)GB/T1993-93《旋�(zhuǎn)電機(jī)冷卻方式��

  4�  按電動機(jī)的安裝形式分�

  IMB3:臥�,機(jī)座帶底腳,端蓋上無凸��

  IMB5:臥式,�(jī)座不帶底�,端蓋上有凸��

  IMB35:臥式,�(jī)座帶底腳,端蓋上有凸��

  5�  按電動機(jī)�(yùn)行工作制分類

  S1;連續(xù)工作�

  S2:短時工作制

  S3~S8:周期性工作制

  6�  按轉(zhuǎn)子結(jié)�(gòu)形式分類

  三相籠型異步電動�(jī)

  三相繞線型異步電動機(jī)

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