汽车三相异步电动机的基本工作原理和结构共55页文档
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三相异步电动机的结构与工作原理5.1 三相异步电动机实现电能与机械能相互转换的电工设备总称为电机。
电机是利用电磁感应原理实现电能与机械能的相互转换。
把机械能转换成电能的设备称为发电机,而把电能转换成机械能的设备叫做电动机。
在生产上主要用的是交流电动机,特别三相异步电动机,因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。
它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。
对于各种电动机我们应该了解下列几个方面的问题:(1)基本构造;(2)工作原理;(3)表示转速与转矩之间关系的机械特性;(4)起动、调速及制动的基本原理和基本方法;(5)应用场合和如何正确使用。
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。
2.三相异步电动机的转动原理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。
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。
三相异步电动机的结构与工作原理三相异步电动机是一种最为常见的交流电机,也是工业领域中最为常用的电机之一。
它具有结构简单、运行可靠、维护方便等特点,被广泛应用于各种工业场所、家庭及公共设施等领域。
本文将介绍三相异步电动机的结构、工作原理以及特点等内容。
一、三相异步电动机的结构三相异步电动机的主要部件包括转子、定子、端盖和风扇等。
其中,转子和定子分别对应于电机的运转部分和静止部分。
转子是由若干个零件组成的,常用的有铜导线、连接环等。
铜导线绕制在钢芯片上,钢芯片起着支撑和保护的作用,其形状可以是凸形或平面形。
定子是由铁芯和骨架两部分组成的。
铁芯是一种由硅铁片叠装而成的铁心,而骨架一般为铝制,其作用是固定铁芯。
二、三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的工作原理是基于磁通交叉作用原理而得出的。
当三相电源加入到定子绕组上时,电流经过绕组后会产生磁通,使得磁场在定子上形成旋转磁场。
旋转磁场感应到转子中的铜导线时,它们就会受到旋转磁场的作用,从而也开始自转。
这样,外加的电能就被转化为了机械能,从而将电机带动起来。
在运行过程中,由于转子的自转速度不能与旋转磁场完全同步,故转子中的感应电动势会产生一个额外的励磁磁通,它的作用是使得转子中的磁通也不断地旋转。
这个过程就称为转子的感应,由此,三相异步电动机的名称也由此而来。
在实际应用中,三相异步电动机的运行速度一般是预先设定好的,由用户自行决定。
此时,如果转速过低或过高,就需要通过改变电源的频率或改变转子上的励磁磁通来改变运行速度。
三、三相异步电动机的特点1.结构简单。
三相异步电动机的结构简单,维护方便。
2.运行可靠。
三相异步电动机采用了隔离和防护等措施,能够保证电机的运行在恶劣条件下也能够运行稳定可靠。
3.效率高。
三相异步电动机采用优良的设计和制造工艺,能够保证电机的运行效率较高,能够适应不同的负载要求。
4.适应性强。
三相异步电动机适用于各种不同的负载,能够满足不同场合的需求。
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,广泛应用于工业生产和生活中的各个领域。
本文将从结构和工作原理两个方面来介绍三相异步电动机。
一、结构三相异步电动机主要由定子、转子、端盖、轴承和外壳等部分组成。
1. 定子:定子是三相异步电动机的固定部分,由定子铁心和绕组组成。
定子铁心是由许多硅钢片叠压而成,具有良好的导磁性能。
绕组是由三相绕组分别绕在定子铁心上,形成三个相位的绕组。
2. 转子:转子是三相异步电动机的旋转部分,由铸铁芯和导体组成。
转子铸铁芯是由许多铁心片叠压而成,中间留有空隙。
导体是将许多导体棒绑在转子铸铁芯上,导体棒与转子铸铁芯之间通过绝缘材料隔开。
3. 端盖:端盖是安装在电机两端的铸铁盖板,用于固定定子和转子,并起到密封作用,保护电机内部的部件。
4. 轴承:轴承是支撑转子的重要部件,用于减少转子的摩擦和摆动,保证电机的正常运转。
5. 外壳:外壳是保护电机内部部件的外部壳体,通常由铸铁或钢板制成。
二、工作原理三相异步电动机的工作原理基于电磁感应和磁场转动的原理。
1. 电磁感应:当通电时,三相绕组中的电流会产生磁场,这个磁场会感应在转子上。
由于转子上的导体被绝缘材料隔开,因此导体中会产生感应电流。
感应电流会在导体中形成一个磁场,这个磁场与定子磁场相互作用,产生一个旋转力矩。
2. 磁场转动:定子绕组中的三相电流是按照一定的时间顺序依次流过的,因此定子磁场也是按照一定的时间顺序变化的。
这个变化的磁场会导致转子上的感应电流和磁场随之变化,从而产生一个旋转磁场。
由于转子上的导体是固定在转子铸铁芯上的,所以转子会跟随旋转磁场一起旋转。
三、工作过程三相异步电动机的工作过程可以分为启动和运行两个阶段。
1. 启动阶段:在启动阶段,三相异步电动机需要通过外部的启动装置来提供起动转矩。
常见的启动装置有直接启动和星三角启动两种方式。
在启动过程中,通过逐渐增加电压或改变绕组连接方式,使得电机能够正常起动,并逐渐达到额定转速。
汽车用三相异步交流发电机的工作原理随着汽车的普及和发展,汽车的动力系统也得到了不断的改进和升级,其中发电机作为汽车电力系统中的重要部件,一直备受关注。
三相异步交流发电机作为汽车发电系统中最常见的一种类型,其工作原理对于理解汽车发电系统的运行机理具有重要意义。
本文将从三相异步交流发电机的结构、工作原理和特点等方面进行详细介绍。
一、三相异步交流发电机的结构1. 定子:三相异步交流发电机的定子是由三个互相120度相位差的线圈组成,每个线圈上分布着等间距的若干个槽,槽内绕有绕组。
2. 转子:三相异步交流发电机的转子是由一个铁芯和绕组组成,铁芯上有深槽,槽中绕有绕组,绕组外置导线圈。
车用三相异步交流发动机的转子异常等于铝短路转子。
铝短路转子是一种常见的异步交流发电机转子结构,其构造简单,制造成本低,能使发电机的容量、效率、功率因数都有很大的提高。
3. 空气隔离器:用于将外部空气与转子内部空气隔开,防止潮湿空气和污染物对转子绕组造成影响。
4. 定子绕组和转子绕组的数量和分布均匀,可以根据实际需要进行设计。
二、三相异步交流发电机的工作原理1. 三相异步交流发电机工作原理基于法拉第电磁感应定律和洛伦兹力定律。
当三相交流励磁电流通过定子绕组时,产生旋转磁场,这个磁场旋转的速度与励磁电流的频率成正比。
转子绕组中的导体在这个旋转磁场中感应出电动势,使导体内部产生感应电流,从而形成转子上的感应电流。
2. 由于转子上的感应电流产生了自己的磁场,这个磁场与定子旋转磁场互相作用,产生了转矩,从而驱动转子转动。
转子上的感应电流的大小和方向会随着转子的转动速度和励磁电流的频率而发生变化,这种相对运动产生了感应电动势,使发电机产生了交流电。
3. 三相异步交流发电机的输出电压大小和频率与转子的转速和励磁电流的频率有关,当转速和励磁电流的频率固定时,发电机输出的电压大小和频率也将保持稳定。
三、三相异步交流发电机的特点1. 结构简单:三相异步交流发电机的结构相对简单,制造成本低,易于维护和维修。
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:。