第6章 三相鼠笼异步电动机.ppt

第6章 三相鼠笼异步电动机 6.1 三相鼠笼异步电动机的结构与选型 电动机是将电能转化为机械能的一种旋转机械，三相鼠笼异步电动机主要有两个基本组成部分，即定子（固定部分）和转子（转动部分）。右图为三相鼠笼式异步电动机结构图。 定子和转子彼此由空气隙隔开，为了增强磁场，空气隙应尽可能小，一般为 0.3～1.5mm。电动机容量 越大，气隙就越大。 6.1.1 转子 转子是电动机的旋转部分，它的作用是输出机械转矩。转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成。三相异步电动机的转子根据构造不同，分为鼠笼式和绕线式两种形式。 转子铁心是电动机磁路的一部分，由厚度为0.5mm相互绝缘的硅钢片叠压成圆柱形而成。在其外圆表面冲有均匀分布的平行槽，槽内用来嵌放转子绕组。三相鼠笼式异步电动机因其转子形状看似鼠笼而得名。小型笼形异步电动机常用的转子铁心槽形如下图所示： 6.1.2 定子 定子是用来产生旋转磁场的。三相异步电动机的定子主要由机座和装在机座内的圆筒形定子铁心及铁心上的定子绕组三部分组成。机座是由铸铁或铸钢组成，在机座内装有定子铁心，铁心是由互相绝缘的硅钢片叠成。铁心的内圆周表面冲有均匀分布的平行槽，在槽中放置了对称的三相绕组。 定子铁心是电动机磁路的一部分，由相互绝缘的厚度为0.5mm的硅钢片叠压而成。定子硅钢片的内圆上冲有均匀分布的槽，槽内嵌放定子绕组，其槽可分为半闭口、半开口、开口等形式，如图所示。 半闭口槽的优点是电动机的效率和功率因数较高，但绕组绝缘和嵌线较困难，一般用于低压小型异步电动机采用圆导线的散嵌绕组；半开口槽用于低压中型异步电动机采用分片的成型绕组；开口槽用于高压大中型异步电动机的成型绕组，由于绕组事先包扎好绝缘并经过绝缘处理，这样嵌线方便，绝缘可靠。 2．定子绕组 定子绕组是电动机的电路部分，由三相对称绕组组成。绕组采用聚酯漆包圆铜线或双玻璃丝包扁铜线绕制，按照一定的空间角度依次嵌入定子铁心槽内，绕组与铁心之间垫放绝缘材料，使其具有良好的绝缘性能。 （1）三相异步电动机的定子绕组共有六个引线端，固定在接线盒内的接线柱上，按现行国家标准规定，U1、V1、W1表示各项绕组的始端，U2、V2、W2表示末端。三相异步电动机定子绕组在机座接线盒内的接线次序如后图所示。 （2）定子绕组有星形和三角形两种接法。为了便于接线，将三相绕组的六个出线端引到接线盒中。若把U2、V2、W2接在一起，U1、V1、W1分别接到电源的L1、L2、L3各相上，电动机就为星形接法，如图中（a）所示。如把U1和W2、V1和U2、W1和V2接在一起，再从三个连接端处分别接到电源L1、L2、L3各相上，就是三角形接法，如图中（b）所示。究竟采用哪一种接法，要根据电动机绕组的额定电压和电源的电压来确定 。 3．机座 机座是电动机磁路的一部分，主要用于支撑定子铁心和固定端盖。中小型异步电动机一般采用铸铁机座，大型电动机机座都采用钢板焊成。 根据电动机冷却方式的不同，采用不同的机座形式。Y系列（1P44）封闭式电动机，在机座表面铸有散热筋片来增大散热面积；Y系列（1P23）防护式电动机，机座表面没有散热筋片，而在机座两侧开有通风孔；Y2系列（1P54）封闭式电动机，机座表面散热筋片采用水平、垂直平行分布形式，具有提高电动机表面质量、增加机座散热能力、改善铸件生产条件及提高生产效率等优点；Y2系列（1P54）采用了H63-112铝合金机座具有重量轻、强度高、冷却面积大及散热性好等优点，适应了电动机的出口需要。 6.1.3 三相异步电动机的转动原理简介 三相异步电动机的结构我们已经清楚了，那么在接上三相电源后，它是如何转动起来的呢？其转动原理是什么？要搞清这个问题，让我们先来做一个实验。实验装置如下图所示。在一个装有手柄可以旋转的马蹄形永久磁铁的两极间，放着一个可以自由转动的， 由许多铜条组成的线圈，转子铜条的两端分别用金属环短接（用于导电），整个外形结构如同去掉铁芯的电动机鼠笼式转子。磁铁和转子之间没有机械联系。当马蹄形永久磁铁被手摇动时，转子也随之转动起来，而且其转动方向和磁铁的转向相同。 若使旋转磁场反转，则转子的旋转方向也随之而改变。 通过以上分析可以看出，要想使转子旋转，除了转子导体要构成回路外，必须要有一个旋转磁场，而三相异步电动机的转子也是自成回路的，那么，三相异步电动机是否也是靠这样一个旋转磁场才使其转子转动起来了呢？可以证明当三相交流电动机通以三相正弦交流电时，绕定子圆周正好能形成一个旋转磁场，而且这个旋转磁场的转速和通入定子绕组的交流电的频率成正比，而和其磁极对数成反比，用一个公式表示就是： 式中n1为旋转磁场每分钟的转速又称同步转速，f1为定子绕组的电流频率，p为定子绕组