电机结构及术语
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1 异步电动机结构Asynchronous Motor Structure1. 定子与转子三相交流异步电动机的定子铁芯由硅钢片叠成,在铁芯内圆有许多槽,用来嵌放定子绕组,见图1左图。
电动机的转子铁芯也由硅钢片叠成,在铁芯外圆有许多槽,用来嵌放转子绕组,见图1中图。
图1右图是转子铁心插入定子铁心示意图,定子铁芯与转子铁心之间留有气隙。
图1 定子铁芯与转子铁心本电动机模型是4极电动机,输入50周三相交流电时,产生每分钟1500转的旋转磁场。
定子铁芯有24个槽,在槽内嵌放着三相交流绕组,即定子绕组,三相绕组采用单层链式绕组,在本课件后面介绍其展开图。
图2是嵌好绕组的定子。
定子绕组引线通向机座外侧的接线盒,接线盒内接线见三相交流电机绕组课件。
图2 嵌放绕组的定子铁心定子铁芯固定在机座上,机座外面有散热筋(散热片)帮助定子散热,机座由铸铁或铸钢铸造。
下图是剖面的定子与机座图。
图3 剖面定子与机座三相交流异步电动机的转子铁芯外周的许多槽是用来嵌放转子绕组,笼型感应电动机的转子绕组是笼型结构,俗称鼠笼。
鼠笼由铜条或(铝条)与铜端环(铝端环)组成,参见异步电动机原理一节。
但应用最广的小型异步电动机采用在转子铁芯上直接浇铸熔化的铝液形成鼠笼转子,在转子槽内直接形成铝条即绕组,并同时铸出散热的风叶,简单又结实,图4是铸有笼型绕组的转子。
图4 笼型绕组的转子在转子转轴上装有风扇,风扇的作用在后面介绍,这些就是异步电动机的转动部分,见图5。
图5 笼型异步电动机转子2. 异步电动机整机在机座两端要安装端盖,端盖起着支撑转子的作用,同时密封电机。
端盖中部是轴承安装孔,安装好轴承后盖上轴承盖,在电动机的后端还有风扇罩,风扇罩的作用在后面介绍。
图6 电机端盖与风扇罩把转子插入定子中间,通过轴承安装在端盖上,端盖安装在机座上,装上风扇罩,一个三相交流异步电动机就组成了。
接入三相交流电源后定子产生的旋转磁场就可带动笼型转子旋转。
图7与图8是笼型三相异步电动机的剖视图。
电机零配件中英文对照表其他部件中英文对照表精度accuracy 公差tolerance 不符合要求non-conformity, out of specification 前端盖front flange, front end cover, front end bell, front end shield 后端盖rear flange, rear end cover, rear end bell rear end shield 凸台pilot 齿轮,带轮pinion, gear wheel, gear滚珠轴承ball bearing 含油轴承sleeve bearing, bronze bearing, selflubricating bearing 转子rotor 定子stator 铁芯core 电枢armature 磁钢magnet 整流子(换向器) commutator 碳刷carbon brush, brush 刷握brush holder 喷砂sandblast 涂胶gluing滴漆varnish电泳powder coating E-coating力矩速度曲线speed torque curve 磁通flux 工艺流程图process flow chart 绝缘骨架plastic bobbin 轴承室bearing housing 出轴shaft extension 扁丝flat 工装、夹具jigs, fixtures, tooling 规gauge 引出线lead wire, leads 线路板PCB (printed circuit board)驱动器driver, drive 冲片lamination槽slot齿teeth轭yoke硅钢片silicon steel 漆包线copper wire/enamel insulated copper wire 胶带tape压铸die casting注塑mould injection波纹垫圈wave washer 车加工machining 精车:turning 霍尔传感器hall sensor 开关switch 装配assemble, assembly 生产制造make, manufacture,电力专业英语(1)元件设备三绕组变压器:three-column transformer ThrClnTrans 双绕组变压器:double-column transformer DblClmnTrans 电容器:Capacitor 并联电容器:shunt capacitor 电抗器:Reactor 母线:Busbar 输电线:TransmissionLine 发电厂:power plant 断路器:Breaker 刀闸(隔离开关):Isolator 分接头:tap 电动机:motor (2)状态参数有功:active power 无功:reactive power 电流:current 容量:capacity 电压:voltage 档位:tap position 有功损耗:reactive loss无功损耗:active loss功率因数:power-factor功率:power功角:power-angle电压等级:voltage grade空载损耗:no-load loss铁损:iron loss铜损:copper loss 空载电流:no-load current阻抗:impedance正序阻抗:positive sequence impedance 负序阻抗:negative sequence impedance 零序阻抗:zero sequence impedance 电阻:resistor 电抗:reactance 电导:conductance 电纳:susceptance无功负载:reactive load 或者QLoad 有功负载: active load PLoad 遥测:YC(telemetering) 遥信:YX励磁电流( 转子电流) :magnetizing current 定子:stator功角:power-angle 上限:upper limit 下限:lower limit 并列的:apposable 高压: high voltage 低压:low voltage 中压:middle voltage电力系统power system 发电机generator 励磁excitation 励磁器excitor 电压voltage电流 current 母线 bus 变压器 transformer 升压变压器 step-up transformer 高压侧 high side 输电系统 power transmission system 输电线 transmission line 固定串联电容补偿 fixed seriescapacitor 稳定 stability 电压稳定 voltage stability 功角稳定 angle stability 暂态稳定 transient stability 电厂 power plant 能量输送 power transfer 交流 AC 装机容量 installed capacity 电网 power system 落点 drop point 开关站 switch station 双回同杆并架 double-circuit lines on 变电站 transformer substation 补偿度 degree of compensation 高抗 high voltage shuntreactor 无功补偿 reactive power compensation 故障 fault 调节 regulation 裕度 magin 三相故障 three phase fault 故障切除时间 fault clearingtime 极限切除时间 critical clearing time 切机 generator triping 高顶值 high limited value 强行励磁 reinforced excitation 线路补偿器 LDC(linedrop compensation) 机端 generator terminal 静态 static (state) 动态 dynamic (state)单机无穷大系统 one machine - infinity bus 机端电压控制 AVR 电抗 reactance 电阻 resistance 功角 power angle 有功(功率) active power 无功(功率) reactive power 功率因数 power factor 无功电流 reactive current 下降特性 droopcharacteristics 斜率 slope 额定 rating 变比 ratio参考值 reference value 电压互感器 PT 分接头 tap 下降率 droop rate 仿真分析 simulation analysis传递函数 transfer function 框图 block diagram 受端 receive-side 裕度 margin 同步synchronization 失去同步 loss of synchronization 阻尼 damping 摇摆 swing 保护断路器 circuit breaker电阻: resistance 电抗: reactance 阻抗: impedance 电导: conductance 电纳: susceptance 导纳: admittance 电感: inductance 电容 : capacitance40 脉振磁场( pulsating magnetic field):单相异步电动机的定子绕组是单相绕组,工作时定子绕组接在单相交流电源上, 单相电流通过单相绕组产生与绕组轴线一致、 而大小和方向随时间作正弦规律变化的交变磁场,称为脉振磁场。
一、线圈、线圈总数1.线圈电动机绕组是由若干个线圈或线圈组组合而成,所以线圈又称绕组元件。
线圈通常由多匝导线构成,也可由单匝导线构成。
线圈的直线段称为有效边,又称线圈边,是嵌在铁心槽中起电磁能量转换作用的部分。
线圈两端伸出槽外的部分称为端部,端部起连接两个有效边的作用。
2、线圈总数在单层绕组中,线圈总数等于铁心总槽数的一半;在双层绕组中,线圈总数与铁心总槽数相等。
例如36槽的铁心,用于单层绕组时,线圈总数为18,用于双层绕组时,线圈总数为36。
二、并绕根数、并联路数1、并绕根数对于电流较大的电动机为了便于线圈的绕制及嵌线,通常不采用单根大截面的导线,而用截面较小的多根导线合并在一起绕制线圈。
这合并在一起的导线根数称为并绕根数。
当拆除铁心中的旧线圈时,须注意该线圈是否由多根导线并绕。
2、并联路数并联路数又称并联支路数。
对于大电流电动机,为了便于线圈的绕制及嵌线,除了上述可用截面较小的多根导线并绕线圈的办法外,还可采用增加绕组并联路数的办法。
但要注意,每个支路的串联导体总数及线规应相同,否则易造成环流和发热。
当修理绕组重绕拆线时,应弄清楚该绕组的并联支路数。
三、每槽导体数每槽导体数即铁心每个槽中所嵌入的导体根数。
对于单层绕组而言,每槽导体数即一只线圈的匝数。
对于双层绕组而言,每槽导体数的一半才是一只线圈的匝数。
上面已经提及,在拆铁心中的线圈时,不能忽视线圈的并绕根数。
今假设有一个铁心,每槽内可数出的导体数为48,但经查明该线圈系三根导线并绕,故每槽导体的有效数应是48/3=16根,务请注意,不能误解成48根。
在修理手册中列出的每槽导体数,均是指每槽导体的有效数。
四、磁极对数、同步转速1、磁极对数p磁极对数简称极对数。
电动机绕组通电后所形成的磁极是以N极和S极成对的形式出现的。
在2极电动机中,因只有一对磁极,所以极对数p=1;在4极电动机中有2对磁极,所以p=2;同理,6极电动机,p=3;8极电动机,p=4。
扁线电机是一种电机,其特指定子绕组所用的导线形态发生变化,从多根细的圆线转变成几根粗的矩形导线,俗称扁线。
扁线电机在体积、效率、导热性能、温升、噪音等方面具有优势。
以下是扁线电机的相关术语:
1. 定子:电机中固定不动的部分,通常由绕组和磁铁组成。
2. 转子:电机中旋转的部分,通常由磁铁和绕组组成。
3. 绕组:电机的导线排列,用于产生磁场和传递电流。
4. 导线:用于传输电流的金属线材。
在扁线电机中,导线从多根细的圆线转变成几根粗的矩形导线。
5. 矩形导线:扁线电机中所使用的导线形状,相较于圆形导线,具有更高的截面积和散热性能。
6. 电机效率:电机输出功率与输入功率之比,表示电机将电能转换为机械能的效率。
扁线电机具有较高的效率,可以降低能源损耗。
7. 体积小:扁线电机相较于传统圆线电机具有较小的体积,
有利于降低重量和提高紧凑性。
8. 温升:电机运行时,由于电流通过导线产生的热量导致的温度升高。
扁线电机具有较低的温升,有利于提高电机寿命和可靠性。
9. 噪音:电机运行时产生的声音。
扁线电机在设计上具有噪音小的优势,可以提高使用环境的舒适度。
10. 槽满率:电机槽满率是指电机定子槽内填充的导线长度与槽长的比值。
扁线电机具有较高的槽满率,有助于提高电机的功率密度。
11. 永磁电机:采用永磁材料作为磁场源的电机。
扁线电机通常应用于永磁电机,具有较高的效率和可靠性。
总之,扁线电机是一种具有较高效率、较小体积、较低温升和噪音的新型电机,适用于各种工业和民用领域。
电机的英语名词解释简单电机是现代工业中广泛应用的一种重要设备,它可以将电能转化为机械能,为各种机械装置提供动力。
下面我将对电机相关的一些英语名词进行简单的解释,帮助读者更好地理解电机领域的专业术语。
1. Electric Motor(电动机):Electric motor是电机领域最基本的术语,用于表示能够将电能转化为机械能的设备。
电动机一般由转子和定子组成,通过电磁感应原理,使得电流通过线圈,产生旋转力,从而驱动转子旋转。
2. Stator(定子):Stator是电动机中的一个重要部件,它由铁芯和绕在上面的线圈组成。
定子通过电流产生旋转磁场,与转子的磁场相互作用,从而驱动电机运转。
3. Rotor(转子):Rotor是电机中的另一个关键部件,它通常由磁铁和铁芯构成。
当电流通过定子线圈产生的磁场与转子磁场相互作用时,转子会受到力的作用,从而开始旋转。
4. Commutator(换向器):Commutator是直流电动机中的一个重要部件,用于改变电流方向,从而实现转子旋转方向的改变。
它由多个导电片和绝缘片交替组成,当转子转动时,导电片与刷子接触,使电流方向改变。
5. Brush(刷子):Brush是连接电源与旋转部件的关键连接件,它与换向器接触,传递电流到影响电流方向改变的部件。
刷子通常由碳材料制成,具有良好的导电性能。
6. Armature(电枢):Armature是电动机中的核心部件,通常由铜线绕制成线圈,固定在转子上。
当通过线圈的电流受到磁场的作用时,将产生旋转力矩,从而带动转子旋转。
7. Speed(转速):Speed是电机的一个重要参数,表示电机转动的快慢程度。
一般以每分钟的转数(rpm)表示,通常可以通过控制电压或电流的大小来调节电机的转速。
8. Efficiency(效率):Efficiency用于衡量电机在能量转换过程中的损失程度。
高效的电机可以将更多的电能转化为机械能,而较低效的电机会有更多能量转化为热量等其他形式的损耗。
电机相关的基本术语电机: 电机是借助于电磁原理工作的能量转换设备。
只有给电机输入能量,它才会输出能量,在其输入和输出的能量中至少应该有一方是电能。
变压器:是利用电磁原理将交流电能转换成同频但电压等级不同的交流电能的设备。
发电机:是利用电磁原理将机械能转换成电能的设备。
直流发电机:将机械能转换成直流电能的发电机。
交流发电机:将机械能转换成交流电能的发电机。
同步发电机:其电动势的频率与电机转速(同步转速)之比为恒定值,例如对于2极(1对磁极)同步发电机,发电频率与每秒转速相同;对于12极(6对磁极)同步发电机,发电频率为6倍每秒转速。
大型汽轮发电机、水轮发电机都是同步发电机,大多数交流发电机都是同步发电机,应用非常广泛。
同步转速:要使发电机供给电网50Hz的工频电能,发电机的转速必须为同步转速。
同步转速=50×60/p,p是磁极对数,例如一对磁极(2极)电机的同步转速为3000r/min,二对磁极(4极)电机的同步转速为1500r/min。
异步发电机:带负载时发电机的转速大于同极数的同步转速,例如二对磁极的异步发电机转速大于1500r/min,也就是说发电机输出电压频率低于2倍每秒转速,而且发电机转速与所接电网频率之比不是恒定值,随负荷加大转差加大。
逆步发电机应用很少,主要应用在风力发电机组中。
电动机:是利用电磁原理将电能转换成机械能的设备。
直流电动机:将直流电能转换成机械能的电动机。
交流电动机:将交流电能转换成机械能的电动机。
交流电动机分成异步电动机(转速小于同步转速)和同步电动机(转速等于同步转速),实际中以异步电动机应用最为普及,同步电动机相对较少。
发电机容量(发电机额定容量):发电机在制造厂规定的额定转速、电压、功率因数以及额定的冷却条件下运行时,在出线端以千伏安表示的连续输出容量,单位是kVA。
电动机功率(额定功率):在额定电压、额定负载、规定的冷却条件下运行时,电机轴输出的机械功率,单位是kW。
电机名词术语GB2900.25-82Electrotechnical terminology Electrica machine本标准主要供从事电工专业工作有关的技术人员和师生作用。
本标准规定电机专用的名词术语。
与电机有关的各类标准所使用的名词术语必须符合GB2900.1-82《电工名词术语基本名词术语》、本标准及有关的电工专业名词国家标准。
凡上述标准中未作规定的术语,需要时可在有关的各类标准中给予规定。
1 电机1.1 一般术语1.1.1 电机electrical machine将电能转换成机械能或将机械能转换成电能的电能转换器。
依靠电磁感应而运行的电气装置,它具有能够作相对运动的部件,用于转变能量。
注:本术语也适用于原理相同,结构类似,作其他用途(例如调节电压、电流、频率用)的电气装置,但不适应于静止电气装置。
1.1.2 旋转电机electrical rotating machine依靠电磁感应而运行的电气装置,它具有能够作相对旋转运动的部件,用于转变能量。
注:①本术语也适用于原理相同,结构类似,作其他用途(例如调节电压、电流、频率用)的电气装置,但不适用于静止电气装置。
②在不致引起误解或混淆的情况下,本术语可简称为电机。
1.1.3 同极电机homopolar machine通过气隙全部面积的磁通都呈同一极性的电机。
1.1.4 单极电机acyclic machine即直流同极电机。
1.1.5 异极电机heteropolar machine使不同极性的有形磁极等效磁极作交替布置的电机。
1.1.6 直流电机direct current commutator machine产生或应用直流电的电机。
1.1.7 直流换向器电机直流电机的一种,其电枢绕组接到换向器上,磁极由直流电源励磁,或为永久磁铁。
注:在不致引起误解或混浠的情况下,本术语可简称为直流电机。
1.1.8 交流电机alternating current machine产生或应用交流的电机。
1 异步电动机结构Asynchronous Motor Structure1. 定子与转子三相交流异步电动机的定子铁芯由硅钢片叠成,在铁芯内圆有许多槽,用来嵌放定子绕组,见图1左图。
电动机的转子铁芯也由硅钢片叠成,在铁芯外圆有许多槽,用来嵌放转子绕组,见图1中图。
图1右图是转子铁心插入定子铁心示意图,定子铁芯与转子铁心之间留有气隙。
图1 定子铁芯与转子铁心本电动机模型是4极电动机,输入50周三相交流电时,产生每分钟1500转的旋转磁场。
定子铁芯有24个槽,在槽内嵌放着三相交流绕组,即定子绕组,三相绕组采用单层链式绕组,在本课件后面介绍其展开图。
图2是嵌好绕组的定子。
定子绕组引线通向机座外侧的接线盒,接线盒内接线见三相交流电机绕组课件。
图2 嵌放绕组的定子铁心定子铁芯固定在机座上,机座外面有散热筋(散热片)帮助定子散热,机座由铸铁或铸钢铸造。
下图是剖面的定子与机座图。
图3 剖面定子与机座三相交流异步电动机的转子铁芯外周的许多槽是用来嵌放转子绕组,笼型感应电动机的转子绕组是笼型结构,俗称鼠笼。
鼠笼由铜条或(铝条)与铜端环(铝端环)组成,参见异步电动机原理一节。
但应用最广的小型异步电动机采用在转子铁芯上直接浇铸熔化的铝液形成鼠笼转子,在转子槽内直接形成铝条即绕组,并同时铸出散热的风叶,简单又结实,图4是铸有笼型绕组的转子。
图4 笼型绕组的转子在转子转轴上装有风扇,风扇的作用在后面介绍,这些就是异步电动机的转动部分,见图5。
图5 笼型异步电动机转子2. 异步电动机整机在机座两端要安装端盖,端盖起着支撑转子的作用,同时密封电机。
端盖中部是轴承安装孔,安装好轴承后盖上轴承盖,在电动机的后端还有风扇罩,风扇罩的作用在后面介绍。
图6 电机端盖与风扇罩把转子插入定子中间,通过轴承安装在端盖上,端盖安装在机座上,装上风扇罩,一个三相交流异步电动机就组成了。
接入三相交流电源后定子产生的旋转磁场就可带动笼型转子旋转。
图7与图8是笼型三相异步电动机的剖视图。
电机英⽂专业术语分解电机零配件中英⽂对照表电机(马达)electric motor,微电机 micro motor ⼩电机 small motor分马⼒电机 fractional horsepower motor 直流电机 Direct current motor, DC motor 串励直流电机 series wound DC motor 并励直流电机 shunt wound DC motor复励直流电机 compound wound DC motor直流⽆刷电机 Brushless direct current motor, BLDC motor 空调暧通电机 HVAC motor (heating, ventilating air- conditioning motor)交流电机 Alternating current motor, AC motor 串激电机 universal motor齿轮电机 Geared motor, Gear motor混合式 hybrid磁阻式 variable reluctance 永磁式 permanent magnet 步距⾓精度 step angle accuracy 转轴 shaft轴向负载 axial load轴向窜动 axial endplay 径向跳动 radial runout 负载 on load 过载 overload额定负载 rated load 空载 no-load 电流 current 电压 voltage滴漆 varnish电泳 powder coating E-coating ⼒矩速度曲线 speed torque curve 磁通 flux⼯艺流程图 process flow chart 绝缘⾻架 plastic bobbin ⽌⼝ rabbet 粗糙度 roughness 同⼼度 concentricity 偏⼼度 eccentricity 垂直度 perpendicularity 平⾏度parallelism(1)元件设备三绕组变压器:three-column transformer ThrClnTrans 双DblClmnTrans 电电抗器:Reactor 母线:Busbar输电线:TransmissionLine 发电⼚:power plant 断路器:Breaker⼑闸(隔离开关):Isolator 分接头:tap 电动机:motor (2)状态参数有功:active power档位:tap position有功损耗:reactive loss功⾓:power-angle开关 switch装配 assemble, assembly ⽣产制造 make, manufacture, produce动平衡 balance. balancing 热处理 heat treatment 表⾯淬⽕ case hardening 穿透淬⽕ through hardening 退⽕ annealing 正⽕ temper表⾯涂覆 surface coating电⼒专业英语铁损:iron loss铜损:copper loss空载电流:no-load current阻抗:impedance正序阻抗:positive sequence impedance负序阻抗:negative sequence impedance零序阻抗:zero sequence impedance电阻:resistor电抗:reactance电导:conductance电纳:susceptance⽆功负载:reactive load 或者QLoad有功负载:active load PLoad遥测:YC(telemetering)遥信:YX励磁电流(转⼦电流):magnetizing current定⼦:stator功⾓:power-angle上限:upper limit下限:lower limit并列的:apposable⾼压:high voltage低压:low voltage中压:middle voltage电⼒系统power system发电机generator励磁excitation电流current母线bus变压器transformer升压变压器step-up transformer⾼压侧high side输电系统power transmission system输电线transmission line固定串联电容补偿fixed series capacitor compensation 稳定stability电压稳定voltage stability功⾓稳定angle stability暂态稳定transient stability电⼚power plant能量输送power transfer交流AC装机容量installed capacity电⽹power system落点drop point开关站switch station双回同杆并架double-circuit lines on the same tower 变电站transformer substation 补偿度degree of compensation⾼抗high voltage shunt reactor⽆功补偿reactive power compensation故障fault调节regulation裕度magin三相故障three phase fault故障切除时间fault clearing time极限切除时间critical clearing time切机generator triping⾼顶值high limited value强⾏励磁reinforced excitation线路补偿器LDC(line drop compensation)机端generator terminal静态static(state)动态dynamic (state)单机⽆穷⼤系统one machine-infinity bus system 机端电压控制AVR 电抗reactance电阻resistance功⾓power angle有功(功率)active power⽆功电流reactive current下降特性droop characteristics斜率slope额定rating变⽐ratio参考值reference value电压互感器PT分接头tap下降率droop rate仿真分析simulation analysis传递函数transfer function框图block diagram受端receive-side裕度margin同步synchronization失去同步loss of synchronization阻尼damping摇摆 swing保护断路器 circuit breaker电抗:reactance 阻抗:impedance电导:conductance 电纳:susceptance 导纳:admittance40脉振磁场(pulsating magnetic field ):单相异步电动机的定⼦绕组是单相绕组,⼯作时定⼦绕组接在单相交流电源上,单相电流通过单相绕组产⽣与绕组轴线⼀致、⽽⼤⼩和⽅向随时间作正弦规律变化的交变磁场,称为脉振磁场。
电机绕组的基本参数及常用名词术语一:绕组的基本参数1.机械角度与电气角度电机绕组分布铁心槽内时必须按一定规律嵌放与联接,才能输出对称的正弦交流电或产生旋转磁场。
除与其它一些参数有关外,反映各线圈和绕组间相对位置的规律时,我们还要用到电气用度这个概念。
从机械学中知道可以把圆等分成360°,这个360°就是平常所说的机械角度。
而在电工学中计量电磁关系的角度单位则叫做电气角度,它是将正弦交流电的每一周在横坐标上等分为360°,也就是导体空间经过一对磁极时在电磁上相应变化了360°电气角度。
因此,电气角度与机械角度在电机中的关系为:电气角度α=极对数xPx360°。
2.极距绕组的极距是指每磁极所占铁心圆周表面的距离。
一般常指电机铁心相邻两磁极中心所跨占的槽距,定子铁心以内圆气隙表面的槽距计算;转子则以铁心外圆气隙表面的槽距来计算。
通常极距有两种表示方法,一种是以长度表示;另一种则以槽数表示,习惯上以槽数表示的较多。
3.节距电机绕组每个线圈两元件边之间所跨占到的铁心槽数叫做节距,也称跨距。
当线圈元件节距等于极距对称为全距绕组;线圈元件节距小于极距时则称短距绕组;而当线圈元件节距大于极距时则称长距绕组。
由于短距绕组具有端部较短电磁线用料省和功率因数较高等许多优点,因而在应用较多的双层叠绕组中无一例外的都采用短距绕组。
4.绕组系数绕组系数是指交流分布绕组的短距系数和分布系数的乘积,即5.槽距角电机铁心两相邻槽之间的电气角度称为槽距角,通常用a表示,即6.相带相带就是指每相绕组在每一个磁极所占的区域,通常用电气角度或槽数表示。
如果将三相电机处在每一对磁极下的绕组分成六个区域则每极下三个。
由于槽距角α=360°P/Z如该电机为4极24槽故每相每区域的宽度为qα=Z/6P*360P/Z=60°,按这样分布绕嵌的绕组就称为60°相带绕组。
1 异步电动机结构
Asynchronous Motor Structure
1. 定子与转子
三相交流异步电动机的定子铁芯由硅钢片叠成,在铁芯内圆有许多槽,用来嵌放定子绕组,见图1左图。
电动机的转子铁芯也由硅钢片叠成,在铁芯外圆有许多槽,用来嵌放转子绕组,见图1中图。
图1右图是转子铁心插入定子铁心示意图,定子铁芯与转子铁心之间留有气隙。
图1 定子铁芯与转子铁心
本电动机模型是4极电动机,输入50周三相交流电时,产生每分钟1500转的旋转磁场。
定子铁芯有24个槽,在槽内嵌放着三相交流绕组,即定子绕组,三相绕组采用单层链式绕组,在本课件后面介绍其展开图。
图2是嵌好绕组的定子。
定子绕组引线通向机座外侧的接线盒,接线盒内接线见三相交流电机绕组课件。
图2 嵌放绕组的定子铁心
定子铁芯固定在机座上,机座外面有散热筋(散热片)帮助定子散热,机座由铸铁
或铸钢铸造。
下图是剖面的定子与机座图。
图3 剖面定子与机座
三相交流异步电动机的转子铁芯外周的许多槽是用来嵌放转子绕组,笼型感应电动机的转子绕组是笼型结构,俗称鼠笼。
鼠笼由铜条或(铝条)与铜端环(铝端环)组成,参见异步电动机原理一节。
但应用最广的小型异步电动机采用在转子铁芯上直接浇铸熔化的铝液形成鼠笼转子,在转子槽内直接形成铝条即绕组,并同时铸出散热的风叶,简单又结实,图4是铸有笼型绕组的转子。
图4 笼型绕组的转子
在转子转轴上装有风扇,风扇的作用在后面介绍,这些就是异步电动机的转动部分,见图5。
图5 笼型异步电动机转子
2. 异步电动机整机
在机座两端要安装端盖,端盖起着支撑转子的作用,同时密封电机。
端盖中部是轴承安装孔,安装好轴承后盖上轴承盖,在电动机的后端还有风扇罩,风扇罩的作用在后面介绍。
图6 电机端盖与风扇罩
把转子插入定子中间,通过轴承安装在端盖上,端盖安装在机座上,装上风扇罩,一个三相交流异步电动机就组成了。
接入三相交流电源后定子产生的旋转磁场就可带动笼型转子旋转。
图7与图8是笼型三相异步电动机的剖视图。
图7 笼型异步电动机剖面图
图8 笼型异步电动机剖面图
机座装上端盖后,转子与定子与定子绕组都密封在机座内,能很好的防尘。
定子与转子产生的热量由机座外壳散热,笼型转子上的风叶搅动机内空气使热量尽快传到外壳上,外壳上的散热片加大了散热面积。
这还不够,在电机端盖外还装有风扇罩,风扇罩端部开有通风孔,风扇旋转时就像离心风机,空气从风扇罩端部进入,从风扇罩与端盖之间的空隙吹出,吹向机座上的散热片,大大加速了电机的散热。
图9中的浅蓝色箭头线表示散热气流的走向。
图9--笼型异步电动机的散热通道
图10是笼型转子异步电动机外观图。
图10--笼型异步电动机外观图
三相交流异步电动机以其结构简单,密封性好,维护容易,价格低廉而广受欢迎,
应用非常广泛。
请观看三相笼型异步电动机模型剖面运转3D动画。
3. 定子绕组展开图
本机是4极24槽交流异步电动机,定子绕组采用单层链式绕法,较简单,图11是定子绕组展开图。
图11--4极24槽交流异步电动机绕组展开图
相比直流电动机:交流异步电动机没有电刷与换向器,没有直接磨损部件,故障率与维护大大减少;电机采用密封,避免粉尘、杂质的污染,可靠性大大提高。
单位重量功率比直流电机高出2倍以上,造价大大降低,交流异步电动机得到最广泛的应用。
近年来在交通领域作为牵引电机也得到广泛应用,课件“交流异步牵引电机”介绍了在动车组中的应用。
电机基本名词术语
Motor Common Terminology
电机基本知识
能量,在其输入和输出的能量中至少应该有一方是电能。
发
(同步转速)之比为恒定值,例如对于2极(1对磁极)同步发电机,发电频率与每秒转速相同;对于12极(6对磁极)同步发电机,发电频率为6倍每秒转速。
大型汽轮发电机、水轮发电机都是同步发电机,大多数交流发电机都是同步发电机,应用非常广泛。
50Hz的工频电能,发电机的转速必须为同步转速。
同步转速=50×60/p,p是磁极对数,例如一对磁极(2极)电机的同步转速为3000r/min,二对磁极(4极)电机的同步转速为1500r/min。
例如二对磁极的异步发电机转速大于1500r/min,也就是说发电机输出电压频率低于2倍每秒转速,而且发电机转速与所接电网频率之比不是恒定值,随负荷加大转差加大。
逆步发电机应用很少,主要应用在风力发电机组中。
于同步转速)和同步电动机(转速等于同步转速),实际中以异步电动机应用最为普及,同步电动机相对较少。
发电机容量(发电机额定容量):发电机在制造厂规定的额定转速、电压、功率因数以及额定的冷却条件下运行时,在出线端以千伏安表示的连续输出容量,单位是kV A。
输出的机械功率,单位是kW。
与P1 的比值称为电机的效率,用η表示,即有η=P2 /P1,P1 称为输入功率,表示单位时间内输入电机的能量;P2称为输出功率,表示单位时间内电机输出的能量。
磁滞损耗和涡流损耗,两者合称为铁耗。
其磁滞回线变化的,在图1有三种主要的铁磁性材料的磁滞回线,当磁场强度由-H变化到+H时,材料的磁感应强度B沿绿色线变化,当磁场强度由+H变化回-H时,材料的磁感应强度B沿棕红色线变化。
材料在反复磁化中要消耗能量并转化成热量耗散,这就是磁滞损耗。
磁滞损耗与磁滞回线的面积成正比,软磁性材料的磁滞损耗最小。
化,在铁芯就会感生漩涡状电流(涡流),见图2左。
涡流产生热量耗散,称为涡流损耗。
为防止涡流损耗,可在钢材中加入硅,使材料电阻增大;或者铁心采用表面绝缘、厚度为0.35 或0.5mm 的硅钢片叠压成形,可有效防止涡流,见图2右。
电机的电磁结构
通常都作旋转运动,称为转子;相应地固定部件就称为定子。
Φ的路径,变压器的主磁路为闭合铁心,见图3左,浅蓝色箭头线是磁力线。
旋转电机的主磁路,除定、转子铁心外,还包含两段气隙,见图1右,浅蓝色箭头线是磁力线。
5左图的转子有6个凸极,凸极安装在转子磁轭上。
,见图5右,小齿间的槽用来嵌放分布的励磁绕组,大齿则是磁极。
流通电流、产生磁场、感应电动势、承受一定的电压电流和功率。
绕制而成的线圈或线圈组合。
一台电机至少有两个绕组。
部电力系统联接,用以吸收或送出有功功率。
例如同步电机的定子绕组、直流电机的转子绕组。
向外部输出;对于电动机,它是把外界供给的直流电流转变为绕组中的交变电流以使电机旋转。
换向器是由多个换向片组合而成,是直流电机的关键部件。
360°,为机械角度。
电枢线圈中感生的按正弦变化的电势的一个周期为360电角度。
若电机有p对磁极,电机旋转时的电角度为p×机械角度。