沈阳 白风机批发风机13066509111,024-238423711 遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理三相异步电动机的工作原理及结构 3.1.1 结构三相异步电动机的种类很多,但各类三相异步电动机的基 本结构是相同的,它们都由定子和转子这两大基本部分组成,在 定子和转子之间具有一定的气隙.此外,还有端盖,轴承,接线 盒,吊环等其他附件,如图4.1所示. 图3.1 封闭式三相笼型异步电动机结构图 1—轴承;2—前端盖;3—转轴;4—接线盒;5—吊环;6—定子铁心; 7—转子;8—定子绕组;9—机座;10—后端盖;11—风罩;12—风扇 1.定子部分定子是用来产生旋转磁场的.三相电动机的定子一般由外壳, 定子铁心,定子绕组等部分组成.遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理 (1)外壳 三相电动机外壳包括机座,端盖,轴承盖,接线盒及吊环等 部件. 机座:铸铁或铸钢浇铸成型,它的作用是保护和固定三相电 动机的定子绕组.中,小型三相电动机的机座还有两个端盖支承 着转子,它是三相电动机机械结构的重要组成部分.通常,机座 的外表要求散热性能好,所以一般都铸有散热片. 端盖:用铸铁或铸钢浇铸成型,它的作用是把转子固定在定 子内腔中心,使转子能够在定子中均匀地旋转. 遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理轴承盖:也是铸铁或铸钢浇铸成型的,它的作用是固定转子, 使转子不能轴向移动,另外起存放润滑油和保护轴承的作用. 接线盒:一般是用铸铁浇铸,其作用是保护和固定绕组的引 出线端子. 吊环:一般是用铸钢制造,安装在机座的上端,用来起吊, 搬抬三相电动机. 遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理(2)定子铁心 异步电动机定子铁心是电动机磁路的一部分,由 0.35mm～0.5mm厚表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压 而成,如图3.2所示.由于硅钢片较薄而且片与片之 间是绝缘的,所以减少了由于交变磁通通过而引起的 铁心涡流损耗.铁心内圆有均匀分布的槽口,用来嵌 放定子绕圈. (a)定子铁心 (b)定子冲片 图3.2遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理 定子铁心及冲片示意图 (3)定子绕组 定子绕组是三相电动机的电路 部分,三相电动机有三相绕组,通 入三相对称电流时,就会产生旋转 磁场.三相绕组由三个彼此独立的 绕组组成,且每个绕组又由若干线 圈连接而成.每个绕组即为一相, 每个绕组在空间相差120°遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理电角度. 线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕 制.中,小型三相电动机多采用圆 漆包线,大,中型三相电动机的定 子线圈则用较大截面的绝缘扁铜线 或扁铝线绕制后,再按一定规律嵌 入定子铁心槽内.定子三相绕组的 六个出线端都引至接线盒上,首端 (a)星形连接 分别标为U1, V1, W1 ,末端分别标为 (b)三角形连接 U2, V2, W2 .这六个出线端在接线盒 里的排列如图4.3所示,可以接成星 图3.3 定子绕组的联结 形或三角形. 2.转子部分 . (1)转子铁心 是用0.5mm厚的硅钢片叠压而 成,套在转轴上,作用和定子铁心 相同,一方面作为电动机磁路的一 部分,一方面用来安放转子绕组. (2遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理)转子绕组 异步电动机的转子绕组分为绕 线形与笼形两种,由此分为绕线转 子异步电动机与笼形异步电动机. ① 绕线形绕组 与定子绕组一样也是一个三相 绕组,一般接成星形,三相引出线 分别接到转轴上的三个与转轴绝缘 的集电环上,通过电刷装置与外电 1遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理—集电环;2—电刷;3—变阻器 路相连,这就有可能在转子电路中 图3.4 绕线形转子与 串接电阻或电动势以改善电动机的 外加变阻器的连接 运行性能,见图3.4. ② 笼形绕组 在转子铁心的每一个槽中插入一根铜条,在铜条 两端各用一个铜环(称为端环)把导条连接起来,称 为铜排转子,如图3.5(a)所示.也可用铸铝的方法, 把转子导条和端环风扇叶片用铝液一次浇铸而成,称 为铸铝转子,如图3.5(b)所遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理示.100kW以下的异步 电动机一般采用铸铝转子. (a)铜排转子 (b)铸铝转子 图3.5 笼形转子绕组 3.其他部分其他部分包括端盖,风扇等.端盖除了起 防护作用外,在端盖上还装有轴承,用以支撑 转子轴.风扇则用来通风冷却电动机.三相异 步电动机的定子与转子之间的空气隙,一般仅 为0.2mm～1.5mm.气隙太大,电动机运行时的 功率因数降低;气隙太小,使装配困难,运行 不可靠,高次谐波磁场增强,从而使附加损耗 增加以及使启动性能变差. 3.1.2 工作原理 1.三相交流电机的旋转磁场 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3.6所遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理示,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, 的初相角为零,如图4.6波形图所示. 图3.6 三相交 流电流波形 图 设 iU = sin ωt iV = sin(ωt 120°) iW = sin(ωt + 120°) 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. i i 当 ωt = 0° 的瞬间, U =0,V 为负值,iW 为正值,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,如图3.7(a)所 示,可见此时的合成磁场是一 对磁极(即二极),右边是N极, 左边是S极. 图3.7 两极旋转磁场示意图 i i u 0 2π 3 iv 4π 3 i w 2π i u ω t 三相电流波形 V2 V2 U1 W1 U2 U1 V2 W1 W1 U2 U2 U1 W2 V1 Iw=Im W2 V1 W2 V1 ωt = 0 Iu=Im ωt = 2π 3 Iv=Im ωt = 4π 3 空间120度 对称分布的三相绕组通过三相对称的交流电流时, 产生的合成磁场为极对数p=1的空间旋转磁场,每电源周期旋 转一周,即两个极距; 某相绕组中电流达到{zd0}值遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理时,磁极轴线恰好旋转到该相绕 组轴线上. iV i 当 ωt = 90° 时,即经过1/4周期后,U 由零变成正的{zd0}值, i 仍为负值,W 已变成负值,如图3.6(b)所示,这时合成磁场的 方位与 ωt = 0° 时相比,已按逆时针方向转过了90°. 应用同样的方法,可以得出如下结论:当 ωt = 180° 时,合成磁 场就转过了180°,如图3.6(c)所示;当 ωt = 300° 时合成磁场方 ° 向旋转了300°,如图3.6(d)所示;当ωt = 360时合成磁场旋转了 360°,即转1周,如图3.6(a)所示. 由此可见,对称三相电流 i , i , i 分别通入对称三相绕组 U1U2, V1V2, 遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理W1W2中所形成的合成磁场,是一个随时间变化的旋 转磁场. 以上分析的是电动机产生一对磁极时的情况,当定子绕组 连接形成的是两对磁极时,运用相同的方法可以分析出此时电 流变化一个周期,磁场只转动了半圈,即转速减慢了一半. 由此类推,当旋转磁场具有p对极时(即磁极数为2p),交 流电每变化一个周期,其旋转磁场就在空间转动1/p转.因此, 三相电动机定子旋转磁场每分钟的转速n1 ,定子电流频率f及磁 极对数p之间的关系是 60 f n1 = (3-1) p U V W 2.三相电动机的转动原理 . 图3.8为三相异步电动机转动 原理示意图. 三相交流电通入定子绕组后, 便形成了一个旋转磁场,其转 60 f 速 n = p .旋转磁场的磁力线被 转子导体切割,根据电磁感应原 理,转子导体产生感应电动势. 转子绕组是闭合的,则转子导体 有电流流过.设旋转磁场按顺时 针方向旋转,且某时刻为上为北 极N下为南极S,如图3.7所示.根 据右手定则,在上半部转子导体 的电动势和电流方向由里向外, 用⊙表示;在下半部则由外向里, 遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理图3.8 三相电动机的转动原理 用⊕表示. 1 原理:定子旋转磁场以速度n0切 割转子导体感生电动势(发电机 右手定则),在转子导体中形成 电流,使导体受电磁力作用形成 电磁转矩,推动转子以转速n顺n0 方向旋转(电动机左手定则), 并从轴上输出一定大小的机械功 率.(n不能等于n0) 特点:电动机内必须有一个以 n0旋转的磁场.-实现能量转 换的前提;电动运行时n恒不等 于n0(异步)-必要条件n<n0; 建立转矩的电流由感应产生. -感应名称的来源. N 笼型转子 n n0 S 异步电动机模型 流过电流的转子导体在磁场中要受到电磁 力作用,力F的方向可用左手定则确定,如图 3.8所示.电磁力作用于转子导体上,对转轴形 成电磁转矩,使转子按照旋转磁场的方向旋转 起来,转速为n. 三相电动机的转子转速n始终不会加速到 旋转磁场的转速n1.因为只有这样,转绕组与 旋转磁场之间才会有相对运动而切割磁力线, 转子绕组导体中才能产生感应电动势和电流, 从而产生电磁转矩,使转子按照旋转磁场的方 向继续旋转.由此可见 n 1 ≠ n ,且 n < n 1 ,是 异步电动机工作的必要条件,"异步"的名称 也由此而来. 3.转差率 . 旋转磁场转速n1 与转子转速n之差与同步转 速n1之比称为异步电动机的转差率s,即 n1 n s = (3-2) n1 转差率是异步电动机的一个基本参数,对分 析和计算异步电动机的运行状态及其机械特性有 着重要的意义.当异步电动机处于电动状态运行 时,电磁转矩 Tem和转速n同向.转子尚未转动时, n n n n n =n s = ,可知异步电动 =0 s = ;当 =1 n=0, 时, n n 机处于电动状态时,转差率的变化范围总在0和1 之间,即 0 < s < 1 .一般情况下,额定运行时 =1%～5%. 1 1 1 1 1 3.1.3 主要系列在三相电动机的外壳上,钉有一块牌子,叫铭牌. 铭牌上注明这台三相电动机的主要技术数据,是选择, 安装,使用和修理(包括重绕组)三相电动机的重要依 据,铭牌的主要内容如下. 1.型号 . 国产中小型三相电动机型号的系列为Y系列,是按 国际电工委员会IEC标准设计生产的三相异步电动机, 它是以电机中心高度为依据编制型号谱的,如 Y-200L2-6 6极 异步电动机 中心高度200mm 2号铁心 长机座(M——中机座) (S——短机座) Y-200L2-6 6极 2号铁心 异步电动机 中心高度200mm 长机座(M——中机座) (S——短机座) 中,小型三相异步电动机的机座号与定子铁心外径及中心 高度的关系见表3.1和表3.2. 表3.1 小型异步三相电动机机 座 号 定子铁心外 径(mm) 中心高度 (mm) 1 120 2 145 3 167 4 210 5 245 6 280 7 327 8 368 9 423 90 100 112 132 160 180 225 250 280 表3.2 中型异步三相电动机机 座 号 定子铁心外 径(mm) 中心高度 (mm) 11 12 13 14 15 560 650 740 850 990 375 450 500 560 620 2.额定功率 . 额定功率是指在满载运行时三相电动机轴上所输出的额定机械功率, 用表示,以千瓦(kW)或瓦(W)为单位. 3.额定电压 . 额定电压是指接到电动机绕组上的线电压,用UN表示.三相电动机要求所 接的电源电压值的变动一般不应超过额定电压的±5%.电压过高,电动机容易 烧毁;电压过低,电动机难以启动,即使启动后电动机也可能带不动负载,容易 烧坏. 4.额定电流 . 额定电流是指三相电动机在额定电源电压下,输出额定功率时,流入定子绕 组的线电流,用IN表示,以安(A)为单位.若超过额定电流过载运行,三相 电动机就会过热乃至烧毁. 三相异步电动机的额定功率与其他额定数据之间有如下关系式 (3-3) 式中 cos ——额定功率因数 PN = 3U N I N cos Nη N η N ——额定效率 N 5.额定频率 . 额定频率是指电动机所接的交流电源每秒钟内周期变化的次数,用fN表示. 我国规定标准电源频率为50Hz. 6.额定转速 . 额定转速表示三相电动机在额定工作情况下运行时每分钟的转速,用nN 表示,一般是略小于对应的同步转速n1.如n1=1 500r/min,则nN =1 440r/min. 7.绝缘等级 . 绝缘等级是指三相电动机所采用的绝缘材料的耐热能力,它表明三相电 动机允许的{zg}工作温度.三相电动机的绝缘等级和{zg}允许温度参见表8.1. 8.定额 . 定额是指三相电动机的运转状态,即允许连续使用的时间,分为连续, 短时,周期断续三种. (1)连续 连续工作状态是指电动机带额定负载运行时,运行时间很长,电动机的 温升可以达到稳态温升的工作方式. (2)短时 短时工作状态是指电动机带额定负载运行时,运行时间很短,使电动机的温 升达不到稳态温升;停机时间很长,使电动机的温升可以降到零的工作方式. (3)周期断续 周期断续工作状态是指电动机带额定负载运行时,运行时间很短,使电动机 的温升达不到稳态温升;停止时间也很短,使电动机的温升降不到零,工作周期 小于10min的工作方式. 9.接法 . 三相电动机定子绕组的连接方法有星形(Y)和 三角形(△)两种.定子绕组的连接只能按规定方法 连接,不能任意改变接法,否则会损坏三相电动机. 10.防护等级 . 防护等级表示三相电动机外壳的防护等级,其中 IP是防护等级标志符号,其后面的两位数字分别表示 电机防固体和防水能力.数字越大,防护能力越强, 如IP44中{dy}位数字"4"表示电机能防止直径或厚度 大于1毫米的固体进入电机内壳.第二位数字"4"表示 能承受任何方向的溅水.遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理遇上你是我的缘 上海佳豹风机有限公司东北办事处诚征全球风机，电机经销商，代理商。《东北三省及内蒙地区优惠多多》电话024-23842371，手机13066509111，白经理