三相异步电动机的结构与工作原理
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三相异步电动机的结构、原理、启动和反转方法
一、结构
三相异步电动机主要由定子、转子和端盖等部分组成。
定子是电动机的固定部分,主要由铁心和线圈组成,铁心由相互绝缘的硅钢片叠成,以减少涡流损耗。
线圈由三相绕组组成,绕组的电流产生旋转磁场,使转子转动。
转子是电动机的旋转部分,主要由铁心和绕组组成,绕组电流产生电磁转矩使电动机旋转。
二、原理
三相异步电动机的工作原理是基于电磁感应定律。
当三相电流通过定子绕组时,会产生旋转磁场。
旋转磁场与转子绕组中的电流相互作用,产生电磁转矩,使电动机旋转。
电动机的旋转方向与旋转磁场的旋转方向相同。
三、启动方法
1.直接启动:直接启动是最简单的启动方法,适用于小容量电动机。
启动时,将电动机与电源直接连接,启动电流较大,但启动时间较短。
2.降压启动:对于大容量电动机,直接启动会导致过大的启动电流,因此需要采用降压启动方法。
降压启动是通过降低电动机端电压来减小启动电流的方法。
常用的降压启动方法有星形-三角形启动和自耦变压器启动等。
四、反转方法
1.倒顺开关反转:倒顺开关是一种可以改变电动机旋转方向的开
关。
使用倒顺开关反转时,需要先切断电源,然后将倒顺开关的转换手柄从正转位置切换到反转位置即可。
2.改变电源相序:改变电源相序可以改变电动机的旋转方向。
具体方法是,将电源的三相电压中的任意两相交换,即可实现电动机的反转。
3.改变电机接线:对于绕线式电动机,可以通过改变电机接线的方式来改变旋转方向。
具体方法是,将绕组接线方式从正转接线改为反转接线即可实现电动机的反转。
三相异步电动机的基本结构和工作原理三相异步电动机的基本结构包括定子和转子。
定子是固定不动的部分,由三个互相间隔120度的线圈组成。
这些线圈通过铜线绕制在定子的铁芯上,形成三个独立的相互连接的线圈,分别称为A相、B相和C相。
每个线圈都与电源的一相连接。
转子是旋转的部分,由导体棒组成。
导体棒通常是由铝或铜制成,固定在转子的铁芯上。
通过导体棒的旋转运动,产生相对于定子线圈的运动。
转子和定子之间通过空气隙分离,因此它们没有物理接触。
当转子在旋转磁场中运动时,磁场穿过转子导体棒,感应出在棒上出现电动势。
根据电磁感应定律,当导体棒相对于磁场运动时,会在导体上产生电流。
这个电流与定子线圈中的电流产生互相作用,产生电动力。
电动力会使导体棒受到力的作用,并且开始自动旋转。
导体棒受到的力是由定子线圈中的交变磁场产生的。
这个力始终试图使导体棒对齐磁场并旋转。
由于定子线圈中的电流随时间的变化而变化,所以导体棒会不断地受到不同方向的力的作用,这使得转子在一个方向上旋转。
为了控制和调整电动机的速度,一个附加的元件称为转子电阻器和变频器经常用于传统的三相异步电动机。
转子电阻器用于降低转子的起始电流,变频器用于调整电源频率,从而控制电动机的速度。
总之,三相异步电动机通过电磁感应和电动力实现转子的旋转运动。
它的基本结构包括定子和转子,其中定子是固定的,转子是旋转的。
通过定子线圈中的交变磁场和转子导体棒的电动力相互作用,使得电动机可以产生旋转运动。
转子电阻器和变频器可以用于控制和调整电动机的速度。
三相异步电动机的基本结构和工作原理基本结构:定子是由铁芯和绕组组成的。
铁芯通常采用硅钢片制造,以减小磁滞和涡流损耗。
定子绕组是用导电材料,如铜线等,绕制在铁芯上。
绕组中的线圈分为三组对称的绕组,分别连接在三个相位的电源上。
转子是由铁心和导体环组成的。
铁芯是由硅钢片制造,类似于定子的结构。
导体环由铝导线制成,通常是槽形。
导体环被放置在铁心内,可以转动。
工作原理:当电机接通电源时,三个相位的电流将分别通过定子的三组绕组。
这样,在定子内就会形成一个旋转磁场,它的速度与电源的频率有关。
当转子静止时,由于转子中的导体环在定子旋转磁场的作用下产生感应电动势,感应电动势会引起转子内的感应电流流动。
由于导体环是闭合的,感应电流会在转子上形成一个感应磁场。
由于定子旋转磁场的速度与感应磁场的速度不同,所以转子会因为磁力的作用而开始转动。
当转子开始转动时,感应磁场与定子旋转磁场的速度之差会产生一个力矩,使转子继续转动。
转子的转动速度与旋转磁场的速度不同,因此它们之间产生了一种称为滑差的差异。
滑差越大,转子的力矩越大,电动机的转速越快。
当转子的转速接近同步转速时,滑差逐渐减小,转子的转速也减小,最终与旋转磁场的速度同步。
这时,滑差变为零,电动机达到了额定转速。
总结:三相异步电动机的基本结构是由定子和转子组成的。
它的工作原理是通过定子和转子之间的相对运动产生的磁场效应来实现转子的转动。
在工作过程中,定子产生一个旋转磁场,而转子产生一个感应磁场,二者之间的差异产生一种力矩,使转子沿着旋转磁场的方向转动。
最终,当转速接近同步转速时,电动机将达到额定转速。
三相异步电动机的结构及工作原理三相异步电动机是一种常见的电动机类型,广泛应用于各个领域。
它的结构和工作原理是理解和研究该电动机的基础。
本文将从结构和工作原理两个方面详细介绍三相异步电动机。
一、结构三相异步电动机的结构主要由定子和转子两部分组成。
1. 定子定子是电动机的固定部分,通常由定子铁心和绕组构成。
定子铁心是由许多硅钢片叠压而成,以减小磁滞损耗和涡流损耗。
绕组则是由若干匝的导线绕制而成,通常采用Y型连接方式。
2. 转子转子是电动机的旋转部分,通常由转子铁心和导体构成。
转子铁心也是由许多硅钢片叠压而成,以减小磁滞损耗和涡流损耗。
导体则通常采用铝或铜制成,通过槽道安装在转子铁心上。
二、工作原理三相异步电动机的工作原理基于电磁感应和旋转磁场的相互作用。
1. 电磁感应当三相电源接通时,定子绕组中的电流会产生旋转磁场。
这个旋转磁场由三相电流在定子绕组中产生的磁场叠加而成。
定子绕组中的电流会根据电源频率的变化而改变方向和大小,从而使旋转磁场也随之变化。
2. 旋转磁场与转子转子中的导体受到旋转磁场的影响,会感应出电动势,并产生电流。
根据电磁感应的原理,电动势的方向与磁场的方向垂直。
因此,转子中的电流也会随着旋转磁场的变化而变化。
转子中的电流与旋转磁场之间的相互作用力使转子开始旋转。
3. 转子的运动转子开始旋转后,它的转速会逐渐接近旋转磁场的转速。
由于电动势的存在,转子中的电流会继续产生,并与旋转磁场之间的相互作用力保持平衡。
这样,转子会以接近旋转磁场的转速旋转,从而实现电动机的工作。
三、小结三相异步电动机的结构和工作原理是相互关联的。
定子产生旋转磁场,而转子通过电磁感应与旋转磁场相互作用,从而实现电动机的运转。
这种电动机具有结构简单、工作可靠、效率高等优点,广泛应用于各个领域。
通过本文的介绍,相信读者对三相异步电动机的结构和工作原理有了更深入的了解。
在实际应用中,我们可以根据具体需求选择合适的电动机,并合理运用其工作原理,以提高生产效率和降低能耗。
三相异步电动机的结构及工作原理一、结构1.定子:定子是三相异步电动机的固定部分,由一组三相绕组和铁心组成。
定子绕组是由若干个线圈组成的,线圈中通以三相交流电流。
定子线圈的排列方式有很多种,常见的是星形和三角形。
2.转子:转子是三相异步电动机的旋转部分,它位于定子内部,可以自由转动。
转子一般由铸铁、硅钢片等材料制成,其外部有凸起的鳍片,用于散热。
3.末端盖:末端盖是封闭定子和转子的部件,它使电机的内部结构不受外界的干扰,并起到保护电机的作用。
4.风机:风机是将冷却气流引入电机内部,冷却电机的部件。
通常位于转子的轴上。
5.轴承:轴承用于支撑转子的转动,并减小摩擦损失。
6.绝缘材料:为了防止电机出现电击、漏电或短路等安全问题,电机内使用绝缘材料,如绝缘胶带、绝缘漆等。
二、工作原理1.感应定律:当三相异步电动机的定子绕组中通以三相交流电流时,根据感应定律,定子的磁场会随电流产生变化,从而在定子和转子之间产生感应电磁场。
2.洛伦兹力定律:当有导电体在磁场中运动时,会受到洛伦兹力的作用。
在三相异步电动机中,转子在感应电磁场的作用下,会受到洛伦兹力的作用,使转子旋转起来。
1.启动:当三相异步电动机启动时,通过外部电源施加的电压使定子绕组通以三相交流电流。
由于定子通电,产生的磁场会引起转子中的感应电磁场,从而使转子受到洛伦兹力的作用,开始旋转。
2.运行:当转子开始旋转后,根据转子和定子之间的磁场耦合作用,磁场的变化会引起定子绕组中感应电流的变化。
这些感应电流会产生一个与定子的磁场相反的磁场,从而与转子的磁场相互作用。
3.差动效应:由于定子和转子的磁场相互作用,铁心中会有幅度不断变化的磁场,这种现象称为差动效应。
差动效应使得电动机的输出速度和负载之间能够保持相对稳定的差异。
4.调速:三相异步电动机的转速取决于输入的电压频率和负载的阻力。
通过改变输入的电压频率和负荷的阻力,可以实现对三相异步电动机的调速。
总结:三相异步电动机的结构复杂,但工作原理相对简单。
三相交流异步电动机的结构及工作原理三相交流异步电动机是一种常用的电动机,它由两部分组成:定子、
转子两大部分。
定子绕组是由三路并联的绕组组成,极数分别为U,V,W,腔体是普通铁芯或非普通铁芯,转子绕组是由轴链或槽链绕组组成,极数
为P,两部分之间由空气绝缘而成。
1.三相交流电源经过定子绕组的三根线路供电,产生的磁感场与定子
绕组相互作用,从而产生电流,从而对转子进行励磁,使转子产生转动惯性。
2.根据电磁感应定律,转子的磁感场受定子的励磁磁场作用,产生的
供应电流分量和反作用力,使转子磁感场增大,重复循环,由此使转子不
断转动,实现转动功率输出。
3.随着转子转动,定子的磁感场和转子的磁感场同时产生的励磁电流
也不断在变化,由于转子的转速不同,励磁电流呈不同的波形,所以不同
的波形可以被电动机自动控制。
1.结构简单,维修方便,可靠性高,外形小巧,重量轻
2.性能好,制造成本低,磁饱和后的启动电流低,低转矩波动量小
3.三相电的利用率较高,定子绕组的电压损耗低。
4.供电可以采用直流电源给转子投切。
三相异步电动机的结构和工作原理三相异步电动机是一种常用的交流电动机,具有结构简单、可靠性高、维护方便等特点,广泛应用于工业生产和家用电器中。
它的主要结构包括定子、转子、端盖和轴承等部分。
其工作原理是利用交变电流在定子中产生旋转磁场,使转子在磁场作用下转动,从而实现电能转化为机械能。
三相异步电动机的结构包括定子部分和转子部分。
定子由电磁铁芯和绕组组成。
电磁铁芯一般由硅钢片叠装而成,以减小铁损和磁滞效应。
绕组由若干个三相对称分布的线圈组成,每个线圈绕在一个铁芯槽中。
而转子是由铁芯、导体棒和端环组成。
导体棒焊接在两个端环上,导体棒的数量等于定子线圈的数目。
三相异步电动机的工作原理是基于电磁感应和电磁力的相互作用。
当三相交流电通过定子线圈时,会在定子中形成旋转磁场。
这个旋转磁场的频率与输入电源的频率相同,但转速略低于同步转速,所以称为异步电机。
此时,若在转子上施加一个恒定的力矩,转子将开始绕定子旋转,将电能转化为机械能。
具体来说,当三相交流电的一个相位通过定子的其中一个线圈时,这个线圈中会形成一个旋转磁场。
由于定子中的线圈是对称分布的,所以整个定子中会形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场将穿透转子,使得转子内部的导体棒感受到电磁力,因而受到电磁力的作用而开始转动。
在转子旋转的过程中,转子上的导体棒会不断与定子旋转磁场的不同极性区域相遇,导致感应电动势的产生。
这产生的感应电动势会引起转子上的感应电流,并根据感应电流和转矩方向之间的相对角度来决定转子的转向。
当感应电流通过转子的导体棒时,又会产生一个磁场,与定子磁场相互作用,产生一个转矩,这个转矩将推动转子继续转动。
需要注意的是,由于转子的旋转磁场相对于定子的旋转磁场略慢,所以差值产生了转矩。
这个转矩试图将转子的转速拉近到同步转速,这个转矩被称为载荷转矩。
异步电动机的转速是根据负载和输入电源的频率来决定的,当负载增加时,转速会下降,当负载减小时,转速会提高。
总结起来,三相异步电动机的结构由定子和转子组成,利用交变电流在定子中产生旋转磁场,使转子在磁场作用下转动,实现了电能到机械能的转换。
三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机是工业应用和日常生活中最常见的电机之一。
它的结构比较简单,由转子和定子两部分组成,广泛应用于风力发电、离心机械、制冷空调等各个领域中。
本文将介绍三相异步电动机的结构与工作原理。
一、三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构分为两部分:定子和转子。
定子通常由定子铁心、定子绕组、端线盖等组成。
转子则由转子铁心、转子绕组、轴承、风扇等组成。
1. 定子定子是电机中固定不动的部分。
它的结构主要由定子铁心和定子绕组组成。
定子铁心是由许多绝缘材料交叉堆积而成的,我们把这个叠压起来的绝缘材料称之为定子铁芯片。
在定子铁芯片的内部有呈一定角度分布,彼此之间互相绝缘的槽道,将绕组线圈放置其中。
绕组线圈则是由导线缠绕成的线圈,通常是由多股线缆捏合而成。
绕组线圈绕制在铁芯片之上,与铁芯片之间加以浸渍的绝缘材料隔离开来。
2. 转子转子是电动机中旋转的部分。
它的结构主要由转子铁心和转子绕组组成。
和定子类似,转子铁心也是由绝缘材料叠压而成的。
转子铁心的内部有相间排列着若干个“排极”,它们由铁芯片磁线圈构成。
转子绕组是由绕制在铁芯片表面的线圈组成的。
通常情况下,转子绕组是由细导线缠绕而成,每个线圈内的细导线数量都不一样。
为了避免转子绕组发热,绕制时采用的导线直径要尽量细。
二、三相异步电动机的工作原理三相异步电动机有许多种不同的工作原理,但是其最基本的工作原理是磁场的旋转。
下面我们对这一工作原理的基本过程进行解析。
在工作时,交流电通过定子绕组产生旋转磁场。
这个旋转磁场一般是由三组磁场合成而成的,所以又称之为三相旋转磁场。
定子绕组和磁场之间会形成一个特定的空隙,即转子绕组的工作区域。
由于转子绕组离定子绕组的空隙非常小,转子绕组中的导体将形成一个自身电流。
这个自身电流将会在这个电流沿转子导体时,对磁场产生扭矩作用。
实现磁场的旋转,同时也使得转子与定子之间产生了机械运动。
随着电流旋转,二者之间的空隙不断发生变化。
三相异步电动机的结构和工作原理2020.2.5一、三相异步电动机的基本结构三相异步电动机主要有定子和转子两部分组成,定子是静止部分,转子是旋转部分。
在定子和转子之间有一定的气隙。
定子绕组是对称的三相绕组,产生旋转磁场。
1、定子定子由铁芯、绕组及机座组成。
定子铁芯是磁路的一部分,它由0.5mm厚的硅钢片叠压而成为一个整体固定于机座上,片与片之间是绝缘的,以减少涡流消耗。
定子铁芯的内圆冲有定子槽,槽中安放线圈。
定子绕组是电动机的电路部分,定子绕组分为三个部分对称地分布在定子铁芯上,称为三相绕组,三相绕组接入三相交流电源,三相绕组中的电流在定子铁芯中产生旋转磁场。
机座是主要是用来固定与支撑定子铁芯。
2、转子转子由铁芯与绕组组成。
转子铁芯也是电动机磁路的一部分,由硅钢片叠压而成为一个整体装在转轴上。
转子铁芯的内圆冲有转子槽,槽中安放线圈。
转子的作用是产生转子电流,即产生电磁扭矩。
转子有鼠笼式和绕线式。
由于鼠笼式异步电动机具有一系列的优点,应用广泛。
绕组是由线圈组成,三相绕组对称放入铁芯槽内。
转子绕组通过轴上的滑环和电刷在转子回路中接入外加电阻,用以改善启动性能与调节转速。
二、三相异步电动机的工作原理工作原理:它是基于电磁感应和电磁力的原理。
定子旋转磁场(合成磁场)和转子电流的相互作用。
当定子的对称三相绕组接到三相电源上时,绕组内将通过对称三相电流,并在空间产生磁场,该磁场沿定子内圆周方向旋转。
当磁场旋转时,转子绕组的导体切割磁通将产生感应电动势。
由于电动势的存在,转子绕组中将产生转子电流,根据安培电磁力学定律,转子电流与旋转磁场相互作用将产生电磁力,该力在转子的轴上形成电磁转矩,转矩的作用方向与旋转磁场的旋转方向相同,转子受此转矩作用,便按旋转磁场的选装方向旋转起来。
异步电动机的由来。
转子速度不同于同步转速,转子和旋转磁场之间的转速差是保证转子旋转的主要因素。
S的取值范围0-1。
也是很重要的一个物理量。
简述三相异步电动机的主要结构及其工作原理三相异步电动机是一种常见的电动机,它的主要结构包括定子、转子和端盖。
在工作时,三相异步电动机通过电磁感应的原理实现转动。
我们先来了解一下三相异步电动机的定子结构。
定子由若干个线圈组成,这些线圈被固定在定子铁心上。
定子铁心通常采用硅钢片叠压而成,以减小磁滞和铁损耗。
每个线圈都与电源相连,形成三个相位的交流电。
接下来,我们来看一下三相异步电动机的转子结构。
转子由铁芯和导体组成。
铁芯通常由堆叠的硅钢片制成,以减小涡流损耗和铁损耗。
导体则是通过将导电材料填充到转子铁芯的槽中而形成的。
当三相异步电动机通电后,定子线圈中的电流会产生旋转磁场。
这个旋转磁场会穿过转子,使得转子中的导体感受到磁力。
根据电磁感应的原理,当导体感受到磁力时,它会受到一个力矩的作用,从而开始转动。
在转动过程中,转子的导体会不断地与定子的旋转磁场相互作用,这样就会形成一个“追赶”现象。
由于定子旋转磁场的速度恒定,而转子的转速会逐渐接近定子旋转磁场的速度,所以这种电动机被称为“异步”电动机。
需要注意的是,由于转子是通过感应电流来产生转矩的,所以转子的转速不能超过定子旋转磁场的速度。
否则,转子将无法感受到磁力,也就无法继续转动。
因此,在实际应用中,三相异步电动机的转速是有一定限制的。
三相异步电动机还有一些其他的结构,比如定子和转子之间的间隙、轴承等。
这些结构在保证电动机正常运行的同时,也需要进行适当的维护和保养。
三相异步电动机是一种常见的电动机,它的主要结构包括定子、转子和端盖。
在工作时,定子通过电流产生旋转磁场,转子则通过感应电流产生转矩,从而实现电动机的转动。
这种电动机具有简单、可靠的特点,广泛应用于各个领域中。
三相异步电动机的结构与工作原理结构:1.定子:定子由三相绕组和铁芯构成,绕组通常由若干个绕组元件组成,绕组元件分布在定子槽内,排列成120度的对称形式。
2.转子:转子是通过若干个线圈(通常为铜制或铝制)与铁芯构成的。
转子可以分为短路转子和开路转子两种。
短路转子通常由铁芯与若干个导线(通常为铜条)构成,导线两端通过环形导体连在一起,形成一个闭合的线圈。
开路转子通常由若干根铜条构成,每根铜条两端没有导线连接。
3.端盖:端盖是将定子和转子固定在一起的部件,通常由铸铁或铝合金制成。
4.轴承:轴承支撑转子的转动。
通常使用滚动轴承来降低摩擦和磨损。
5.风扇:风扇位于电动机的轴上,通过转动产生气流,用于冷却电动机。
6.机座:机座是支撑整个电动机的底座,通常由铸铁或铝合金制成。
工作原理:1.套电枢理论:根据套电枢理论,当三相交流电通过定子绕组时,会在定子上产生一个旋转的磁场。
这个旋转的磁场与定子上的绕组元件互相作用,产生旋转电场力,将转子带动旋转。
2.磁通链理论:根据磁通链理论,当三相交流电通过定子绕组时,会在定子和转子上产生磁通。
由于转子是由金属导体构成的,转子会产生感应电动势。
感应电动势会产生感应电流,感应电流会在转子中产生转矩,从而带动转子旋转。
无论是套电枢理论还是磁通链理论,它们都是基于电磁感应的原理。
通过控制和改变定子绕组中的三相交流电的频率和幅值,可以实现电动机的转速调节和控制。
总结:三相异步电动机是一种结构简单、工作可靠的电动机。
它通过三相交流电产生的旋转磁场来驱动转子旋转。
其工作原理可以通过套电枢理论和磁通链理论来解释。
三相异步电动机广泛应用于各种工业领域,包括泵、风机、压缩机、输送机等设备中。
三相异步电动机的结构与工作原理
结构:
1.定子:定子是电动机的固定部分,通常由三个互相平均分布的绕组组成,每个绕组分别与交流电源供电相连。
定子绕组中按一定的排列方式连接着三个相互位相120°的线圈,构成了三相电源。
定子线圈通常采用绝缘电导材料,使绕组可以承受高电流和高温。
2.转子:转子是电动机的旋转部分,在三相异步电动机中,转子通常由铜条或铝条制成的绕组构成。
这个绕组被称为“绕导条”,通常与转子的轴心线平行。
转子绕导条安装在铁心上,通过绕导条上的两个环状端环与换相器连接。
工作原理:
1.启动:
当三相异步电动机接通电源时,三相电流通过定子绕组产生一个旋转磁场,这个旋转磁场的频率与电源频率相同,通常为50Hz或60Hz。
这个旋转磁场与转子上的绕导条交互作用,产生感应电流。
2.电磁感应:
由于转子上的绕导条被感应电流激活,产生了一个旋转磁场,这个旋转磁场与定子绕组的旋转磁场互相作用,使得转子开始旋转。
在这个过程中,转子的转速始终低于旋转磁场的速度,因此被称为“异步”。
3.动力传递:
由于转子的旋转,电动机的输出轴开始对外提供工作功率。
输出功率取决于旋转磁场的强度和转子绕导条的形状。
转子绕导条的形状和结构决定了转子的工作效率和输出功率。
需要注意的是,三相异步电动机的启动过程中会有一个高启动电流的现象,这是因为在启动瞬间电动机的转子还没有形成旋转磁场,因此转矩非常小。
为了克服这个问题,在启动过程中通常使用启动器或电容器来帮助电动机获得额外的起动转矩。
总结:。
三相异步电动机结构与工作原理引言:三相异步电动机是一种广泛应用于工业生产中的电动机,具有结构简单、使用方便、效率高等特点。
本文将介绍三相异步电动机的结构和工作原理。
一、三相异步电动机的结构1.定子:定子是电动机的固定部分,通常由线圈和铁心组成。
线圈是由电路导线绕制而成的,通常为三相对称的绕组。
铁心则是由高导磁率的材料制成,用于集中磁场。
在定子的绕组中,通过外界输入的交流电流会在绕组中产生旋转磁场。
2.转子:转子是电动机的旋转部分,它位于定子内部,可以自由地旋转。
转子通常由铁芯和导体组成。
铁芯一般采用短路形式,可以减小由于电流在转子上流动而产生的感应电动势。
导体则通常为铜条或铝条,它被固定在转子上,并与定子的旋转磁场相互作用,通过感应电势驱动转子运动。
转子与定子的相对运动产生了机械能。
二、三相异步电动机的工作原理1.定子和转子的相互作用:当通过定子绕组输入交流电流时,在定子绕组中产生旋转磁场。
在转子中感应出电动势,并产生对应的感应电流。
当转子中感应电流与定子旋转磁场相互作用时,会产生电磁力,从而驱动转子进行旋转。
2.磁通分布:定子绕组中产生的旋转磁场通过铁芯传导到转子。
在转子中,由于铁芯的存在,磁通分布呈现出鼓状。
这种磁通分布会导致转子中产生感应电势,从而驱动转子旋转。
同时,由于铁芯的高导磁性,可以减小磁通的漏磁,提高电机的效率。
3.转矩产生:当转子感应电流与定子旋转磁场相互作用时,产生的电磁力会驱动转子旋转。
这个电磁力的方向与转子的相对运动相对应,从而产生一个相对于定子的转矩。
这个转矩可以通过转子上的铁芯和转子轴向的设计来产生。
三、总结通过对三相异步电动机的结构和工作原理的介绍,可以得知三相异步电动机是一种由定子和转子构成的电动机,通过定子输入的旋转磁场与转子感应电流的相互作用,产生转矩驱动转子旋转。
它具有结构简单、使用方便、效率高等优点,被广泛应用于工业生产中。
5.1.1 三相异步电动机的结构与工作原理 1.三相异步电动机的构造三相异步电动机的两个基本组成部分为定子(固定部分)和转子(旋转部分)。
此外还有端盖、风扇等附属部分,如图5-1所示。
图 5-1 三相电动机的结构示意图1).定子三相异步电动机的定子由三部分组成:2).转子三相异步电动机的转子由三部分组成:鼠笼式电动机由于构造简单,价格低廉,工作可靠,使用方便,成为了生产上应用得最广泛的一种电动机。
为了保证转子能够自由旋转,在定子与转子之间必须留有一定的空气隙,中小型电动机的空气隙约在0.2~1.0mm之间。
1.三相异步电动机技术数据每台电动机的机座上都装有一块铭牌。
铭牌上标注有该电动机的主要性能和技术数据。
1).型号为不同用途和不同工作环境的需要,电机制造厂把电动机制成各种系列,每个系列的不同电动机用不同的型号表示。
如Y 315 S 6三相异步电动机机座中心高mm 机座长度代号S:短铁心M:中铁心L:长铁心磁极数2).接法接法指电动机三相定子绕组的联接方式。
一般鼠笼式电动机的接线盒中有六根引出线,标有U1、V1、W1、U2、V2、W2,其中:U1、V1、W1是每一相绕组的始端U2、V2、W2是每一相绕组的末端三相异步电动机的联接方法有两种:星形(Y)联接和三角形(∆)联接。
通常三相异步电动机功率在4kW以下者接成星形;在4kW(不含)以上者,接成三角形。
3).电压铭牌上所标的电压值是指电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。
一般规定电动机的电压不应高于或低于额定值的5%。
必须注意:在低于额定电压下运行时,最大转矩T max和启动转矩T st会显著地降低,这对电动机的运行是不利的。
三相异步电动机的额定电压有380V、3000V及6000V等多种。
4).电流铭牌上所标的电流值是指电动机在额定运行时定子绕组的最大线电流允许值。
当电动机空载时,转子转速接近于旋转磁场的转速,两者之间相对转速很小,所以转子电流近似为零,这时定子电流几乎全为建立旋转磁场的励磁电流。
当输出功率增大时,转子电流和定子电流都随着相应增大。
5).功率与效率铭牌上所标的功率值是指电动机在规定的环境温度下,在额定运行时电极轴上输出的机械功率值。
输出功率与输入功率不等,其差值等于电动机本身的损耗功率,包括铜损、铁损及机械损耗等。
所谓效率η就是输出功率与输入功率的比值。
一般鼠笼式电动机在额定运行时的效率约为72%—93%。
6).功率因数因为电动机是电感性负载,定子相电流比相电压滞后一个ϕ角,cosϕ就是电动机的功率因数。
三相异步电动机的功率因数较低,在额定负载时约为0.7~0.9,而在轻载和空载时更低,空载时只有0.2~0.3。
选择电动机时应注意其容量,防止“大马拉小车”,并力求缩短空载时间。
7).转速电动机额定运行时的转子转速,单位为转/分。
不同的磁极数对应有不同的转速等级。
最常用的是四个级的(n0=1500r/min)。
8).绝缘等级绝缘等级是按电动机绕组所用的绝缘材料在使用时容许的极限温度来分级的。
所谓极限温度是指电机绝缘结构中最热点的最高容许温度。
绝缘等级环境温度40℃时的容许温升极限允许温度A 65℃105℃E 80℃120℃B 90℃130℃2.三相异步电动机的选择正确选择电动机的功率、种类、型式是极为重要的。
1).功率的选择电动机的功率根据负载的情况选择合适的功率,选大了虽然能保证正常运行,但是不经济,电动机的效率和功率因数都不高;选小了就不能保证电动机和生产机械的正常运行,不能充分发挥生产机械的效能,并使电动机由于过载而过早地损坏。
(1)连续运行电动机功率的选择对连续运行的电动机,先算出生产机械的功率,所选电动机的额定功率等于或稍大于生产机械的功率即可。
(2)短时运行电动机功率的选择如果没有合适的专为短时运行设计的电动机,可选用连续运行的电动机。
由于发热惯性,在短时运行时可以容许过载。
工作时间愈短,则过载可以愈大。
但电动机的过载是受到限制的。
通常是根据过载系数λ来选择短时运行电动机的功率。
电动机的额定功率可以是生产机械所要求的功率的1/λ。
2).种类和型式的选择(1).种类的选择选择电动机的种类是从交流或直流、机械特性、调速与起动性能、维护及价格等方面来考虑的。
①交、直流电动机的选择如没有特殊要求,一般都应采用交流电动机。
②鼠笼式与绕线式的选择三相鼠笼式异步电动机结构简单,坚固耐用,工作可靠,价格低廉,维护方便,但调速困难,功率因数较低,起动性能较差。
因此在要求机械特性较硬而无特殊调速要求的一般生产机械的拖动应尽可能采用鼠笼式电动机。
因此只有在不方便采用鼠笼式异步电动机时才采用绕线式电动机。
(2).结构型式的选择电动机常制成以下几种结构型式:①开启式在构造上无特殊防护装置,用于干燥无灰尘的场所。
通风非常良好。
②防护式在机壳或端盖下面有通风罩,以防止铁屑等杂物掉入。
也有将外壳做成挡板状,以防止在一定角度内有雨水滴溅入其中。
③封闭式它的外壳严密封闭,靠自身风扇或外部风扇冷却,并在外壳带有散热片。
在灰尘多、潮湿或含有酸性气体的场所,可采用它。
④防爆式整个电机严密封闭,用于有爆炸性气体的场所。
(3).安装结构型式的选择①机座带底脚,端盖无凸缘(B3)②机座不带底脚,端盖有凸缘(B5)③机座带底脚,端盖有凸缘(B35)(4).电压和转速的选择①电压的选择电动机电压等级的选择,要根据电动机类型、功率以及使用地点的电源电压来决定。
Y 系列鼠笼式电动机的额定电压只有380V一个等级。
只有大功率异步电动机才采用3000V和6000V。
②转速的选择电动机的额定转速是根据生产机械的要求而选定的。
但通常转速不低于500r/min。
因为当功率一定时,电动机的转速愈低,则其尺寸愈大,价格愈贵,且效率也较低。
因此就不如购买一台高速电动机再另配减速器来得合算。
异步电动机通常采用4个极的,即同步转速n0=1500r/min。
三相异步电动机检修三相异步电动机定子绕组是产生旋转磁场的部分。
受到腐蚀性气体的侵人,机械力和电磁力的冲击,以及绝缘的老化、受潮等原因,都会影响异步电动机的正常运行。
另外,异步电动机在运行中长期过载、过压、欠压、断相等,也会引起定子绕组故障。
定子绕组的故障是多种多样的,其产生的原因也各不相同。
常见的故障有以下几种,应针对不同故障采取不同的检修方法。
一、定子绕组接地故障的检修三相异步电动机的绝缘电阻较低,虽经加热烘干处理,绝缘电阻仍很低,经检测发现定子绕组已与定子铁心短接,即绕组接地,绕组接地后会使电动机的机壳带电,绕组过热,从而导致短路,造成电动机不能正常工作。
1.定子绕组接地的原因(1) 绕组受潮。
长期备用的电动机,经常由于受潮而使绝缘电阻值降低,甚至失去绝缘作用。
(2) 绝缘老化。
电动机长期过载运行,导致绕组及引线的绝缘热老化,降低或丧失绝缘强度而引起电击穿,导致绕组接地。
绝缘老化现象为绝缘发黑、枯焦、酥脆、皲裂、剥落。
(3) 绕组制造工艺不良,以致绕组绝缘性能下降。
(4) 绕组线圈重绕后,在嵌放绕组时操作不当而损伤绝缘,线圈在槽内松动,端部绑扎不牢,冷却介质中尘粒过多,使电动机在运行中线圈发生振动、摩擦及局部位移而损坏主绝缘,或槽绝缘移位,造成导线与铁心相碰。
(5) 铁心硅钢片凸出,或有尖刺等损坏了绕组绝缘。
或定子铁心与转子相擦,使铁心过热,烧毁槽楔或槽绝缘。
(6) 绕组端部过长,与端盖相碰。
(7) 引线绝缘损坏,与机壳相碰。
(8) 电动机受雷击或电力系统过电压而使绕组绝缘击穿损坏等。
(9) 槽内或线圈上附有铁磁物质,在交变磁通作用下产生振动,将绝缘磨穿。
若铁磁物质较大,则易产生涡流,引起绝缘的局部热损坏。
2.定子绕组接地故障的检查检查定子绕组接地故障的方法很多,无论使用哪种方法,在具体检查时首先应将各相绕组接线端的连接片拆开,然后再分别逐相检查是否有接地故障。
找出有接地故障的绕组后,再拆开该相绕组的极相组连线的接头,确定接地的极相组。
最后拆开该极相组中各线圈的连接头,最终确定存在接地故障的线圈。
常用的检查绕组接地的方法有以下几种。
(1) 观察法绕组接地故障经常发生在绕组端部或铁心槽口部分,而且绝缘常有破裂和烧焦发黑的痕迹。
因而当电动机拆开后,可先在这些地方寻找接地处。
如果引出线和这些地方没有接地的迹象,则接地点可能在槽里。
(2) 兆欧表检查法用兆欧表检查时,应根据被测电动机的额定电压来选择兆欧表的等级。
500V 以下的低压电动机,选用500V 的兆欧表;3kV 的电动机采用1000V 的兆欧表;6kV 以上的电动机应选用2500V 的兆欧表。
测量时,兆欧表的一端接电动机绕组,另一端接电动机机壳。
按120r / min 的速度摇动摇柄,若指针指向零,表示绕组接地;若指针摇摆不定,说明绝缘已被击穿;如果绝缘电阻在0.5MΩ以上,则说明电动机绝缘正常。
(3) 万用表检查法检测时,先将三相绕组之间的连接线拆开,使各相绕组互不接通。
然后将万用表的量程旋到R×10kΩ挡位上,将一只表笔碰触在机壳上,另一只表笔分别碰触三相绕组的接线端。
若测得的电阻较大,则表明没有接地故障;若测得的电阻很小或为零,则表明该相绕组有接地故障。