[信息与通信]电动机的使用与检测1.doc

项目一 三相异步电动机 三相异步电动机的工作原理及构造 电机概述 电机是一种实现电能与机械能相互转换的电磁装置。其运行原理基于电磁感应定律。电机的种类与规格很多，按其电流类型分类，可分为直流电机和交流电机两大类。按其功能的不同交流电机可分为交流发电机和交流电动机两大类。目前广泛采用的交流发电机是同步发电机，这是一种由原动机拖动（例如火力发电厂的汽轮机、水电厂的水轮机）产生交流电能的装置。当前世界各国的电能几乎均由同步发电机产生。交流电动机则是指由交流电源供电将交流电能转变为机械能的装置。根据电动机转速的变化情况，可分为同步电动机和异步电动机两类。同步电动机是指电动机的转速始终保持与交流电源的频率同步，不随所拖动的负载变化而变化的电动机，它主要用于功率较大，转速不要求调节的生产机械，如大型水泵、空气压缩机、矿井通风机等上面。而异步电动机是指由交流电源供电，电动机的 转速随负载变化而变化的旋转电机，这是目前使用最多的一类电动机。按供电电源不同，异步电动机又可分为三相异步电动机和单相异步电动机两大类。三相异步电动机由三相交流电源供电，由于其结构简单、价格低廉、坚固耐用、使用维护方便，因此在工、农业及其他各个领域中都获得了广泛的采用。据我国及世界上一些发达国家的统计表明，在整个电能消耗中，电动机的耗能约占60%-67%，而在整个电动机的耗能中，三相异步电动机又居首位。单相异步电动机取用单相交流电源，电动机的功率一般都比较小，主要用于家庭、办公场所等只有交流电源的场所，用于电风扇、空调、电冰箱、洗衣机等电器设备中。各种常用电机的分类如下： 1．按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机。 　　1.1直流电动机按结构及工作原理可划分：无刷直流电动机和有刷直流电动机。 　　1.1.1有刷直流电动机可划分：永磁直流电动机和电磁直流电动机。 　　1.1.1.1电磁直流电动机划分：串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。 　　1.1.1.2永磁直流电动机划分：稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。 　　1.1其中交流电机还可分：单相电机和三相电机。 2．按结构和工作原理划分：可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机。 　　2.1同步电机可划分：永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。 　　2.2异步电机可划分：感应电动机和交流换向器电动机。 　　2.2.1感应电动机可划分：三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。 　　2.2.2交流换向器电动机可划分：单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。 3．按起动与运行方式划分：电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。 4．按用途划分：驱动用电动机和控制用电动机。 　　4.1驱动用电动机划分：电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。 　　4.2控制用电动机又划分：步进电动机和伺服电动机等。 5．按转子的结构划分：笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（旧标准称为绕线型异步电动机）。 6．按运转速度划分：高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。 （1）基本原理 为了说明三相异步电动机的工作原理，我们做如下演示实验，如图5-2所示。 图 5-2 三相异步电动机工作原理 (1)．演示实验：在装有手柄的蹄形磁铁的两极间放置一个闭合导体，当转动手柄带动蹄形磁铁旋转时，将发现导体也跟着旋；若改变磁铁的转向，则导体的转向也跟着改变。 (2)．现象解释：当磁铁旋转时，磁铁与闭合的导体发生相对运动，鼠笼式导体切割磁力线而在其内部产生感应电动势和感应电流。感应电流又使导体受到一个电磁力的作用，于是导体就沿磁铁的旋转方向转动起来，这就是异步电动机的基本原理。 转子转动的方向和磁极旋转的方向相同。 (3)．结论：欲使异步电动机旋转，必须有旋转的磁场和闭合的转子绕组。 2）．旋转磁场 （1）．产生 图5-3表示最简单的三相定子绕组AX、BY、CZ，它们在空间按互差1200的规律对称排列。并接成星形与三相电源U、V、W 图 5-3 三相异步电动机定子接线 当(t=00时，，AX绕组中无电流；为负，BY绕组中的电流从Y流入B1流出；为正，CZ绕组中的电流从C流入Z流出；由右手螺旋定则可得合成磁场的方向如图5-4（a）所示。 当