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电动机的结构及工作原理
发布时间:电动机的结构及工作原理

  电动机的结构及工作原理_物理_自然科学_专业资料。电动机的结构及工作原理 内容 ? 1、电动机的分类 ? 2、直流电动机特点 ? 3、异步电动机特点 ? 4、三相异步电动机结构 ? 5、三相异步电动机原理 ? 6、三相异步电动机铭牌解释 ? 7、

  电动机的结构及工作原理 内容 ? 1、电动机的分类 ? 2、直流电动机特点 ? 3、异步电动机特点 ? 4、三相异步电动机结构 ? 5、三相异步电动机原理 ? 6、三相异步电动机铭牌解释 ? 7、三相异步电动机常见故障分析 1.电机分类 ? 静止电机---------变压器 旋转电机 直流电机 交流电机 2.直流电机的特点 ? 直流发电机的电势波形较好,对电磁干扰的影响小。 ? 直流电动机的调速范围宽广,调速特性平滑。 ? 直流电动机过载能力较强,热动和制动转矩较大。 ? 由于存在换向器,其制造复杂,价格较高 3.1交流电机的特点 交流电机 异步电机 同步电机 异步与同步的概念:所谓异步及同步是指电动机的转子转数与气隙中的旋转磁场 的旋转方向及速度是否相同,相同即称为同步反之就是异步。 3.2异步电动机的主要用途及优缺点 ? 异步电机主要用作电动机,去拖动各种生产机械。 ? 异步电动机的优点:结构简单、容易制造、价格低廉、 运行可靠、坚固耐用、运行效率较高和具有适用的工 作特征。 ? 异步电动机的缺点:功率因数较差。异步电动机运行时, 必须从电网里吸收落后性的无功功率,它的功率因数 总是小于1。 4.1三相异步电动机的结构 右图是一台三相鼠笼型异步 电动机的外形图。 下面是它主要部件的拆分图。 4.1.1定子部分 定子是用来产生旋转磁场的。三相电动机的定子一般由外壳、定 子铁心、定子绕组等部分组成。 (1)外壳:三相电动机外壳包括机座、端盖、轴承盖、接线盒及 吊环等部件。 机座:铸铁或铸钢浇铸成型,它的作用是保护和固定三相电动 机的定子绕组。中、小型三相电动机的机座还有两个端盖支承着 转子,它是三相电动机机械结构的重要组成部分。通常,机座的 外表要求散热性能好,所以一般都铸有散热片。 端盖:用铸铁或铸钢浇铸成型,它的作用是把转子固定在定子 内腔中心,使转子能够在定子中均匀地旋转。 轴承盖:也是铸铁或铸钢浇铸成型的,它的作用是固定转子, 使转子不能轴向移动,另外起存放润滑油和保护轴承的作用。 接线盒:一般是用铸铁浇铸,其作用是保护和固定绕组的引出 线端子。 吊环:一般是用铸钢制造,安装在机座的上端,用来起吊、搬 抬三相电动机。 (2)定子铁心 异步电动机定子铁心是电动机磁路的一部分,由0.35mm~ 0.5mm厚表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成,如图3.2所示。 由于硅钢片较薄而且片与片之间是绝缘的,所以减少了由于 交变磁通通过而引起的铁心涡流损耗。铁心内圆有均匀分布 的槽口,用来嵌放定子绕圈。 (a)定子铁心 (b)定子冲片 图3.2 定子铁心及冲片示意图 (3)定子绕组 定子绕组是三相电动机的电路部分, 三相电动机有三相绕组,通入三相 对称电流时,就会产生旋转磁场。 三相绕组由三个彼此独立的绕组组 成,且每个绕组又由若干线圈连接 而成。每个绕组即为一相,每个绕 组在空间相差120°电角度。线圈由 绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制。中、 小型三相电动机多采用圆漆包线, 大、中型三相电动机的定子线圈则 用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线 绕制后,再按一定规律嵌入定子铁 心槽内。定子三相绕组的六个出线 端都引至接线盒上,首端分别标为 UW 列1如2, 。V图1这,4W.六31所个,示出末,线端可端分以在别接接标成线星定形子连绕三接组角的形联连结接 角形。 (b) 定子绕组:是电路重要的组成部分定子绕组用绝缘的铜(或铝)导 线绕成,嵌在定子槽内。 4.2.1转子部分 ? 异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕组和转轴组成 的。 ? 1、转子铁心:是电动机磁路的一部分,它用0.5mm厚 的硅钢片叠压而成。铁心固定在转轴或转子支架上,整 个转子的外表呈圆柱形。 ? 2、转子绕组:分为笼型和绕线型两类。 ? 笼型转子:笼型绕组是一个自己短路的绕组。在转子的每 个槽里放上一根导体,在铁心的两端用端环连接起来,形 成一个短路的绕组。如果把转子铁心拿掉,则可看出,剩 下来的绕组形状像个松鼠笼子,因此又叫鼠笼转子。导条 的材料有用铜的,也有用铝的。 ? 如果用的是铜料,就需要把事先做好的裸铜条插入转子铁 心上的槽里,再用铜端环套在伸了两端的铜条上,最后焊 在一起,如图(b)所示。如果用的是铸铝,就连同端环、风 扇一次铸成,如图(c)所示 。笼型转子结构简单、制造方 便、是一种经济、耐用的电机,所以应用极广。 4.3.1其他部分 其他部分包括端盖、风扇等。端盖除了起防护作用外, 在端盖上还装有轴承,用以支撑转子轴。风扇则用来通 风冷却电动机。三相异步电动机的定子与转子之间的空 气隙,一般仅为0.2mm~1.5mm。气隙太大,电动机运 行时的功率因数降低;气隙太小,使装配困难,运行不 可靠,高次谐波磁场增强,从而使附加损耗增加以及使 启动性能变差。 5.1异步电机的工作原理 ? 三相交流电通入定子绕组后, 便形成了一个旋转磁场,其转 速 n1。 6旋0pf 转磁场的磁力线被转 子导体切割,根据电磁感应原理, 转子导体产生感应电动势。转子 绕组是闭合的,则转子导体有电 流流过。设旋转磁场按顺时针方 向旋转,且某时刻为上为北极N下 为南极S,如图3.7所示。根据右 手定则,在上半部转子导体的电 i iA iB iC 动势和电流方向由里向外,用⊙ 表示;在下半部则由外向里,用⊕O 表示。 图3.8 三相 电动 机的 转动 原理 t 5.1.1异步电机的工作原理 原理:定子旋转磁场以速度n0切 割转子导体感生电动势(发电机 右手定则),在转子导体中形成 电流,使导体受电磁力作用形成 电磁转矩,推动转子以转速n顺n0 方向旋转(电动机左手定则), 并从轴上输出一定大小的机械功 率。(n不能等于n0) 特点:·电动机内必须有一个以 n0旋转的磁场。-实现能量转 换的前提;电动运行时n恒不等 于n0(异步)