什么是三相异步电动机——三相异步电动机的工作原理及结构

2020-11-10
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三相异步电动机三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的结构

【广材网选材百科】三相异步电机是感应电动机的一种,是靠同时接入380V三相交流电流(相位差120度)供电的一类电动机,由于三相异步电动机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速旋转,存在转差率,所以叫三相异步电动机。下面广材小编给大家介绍它的使用方法及使用注意事项,大家不妨来了解一下吧。

三相异步电动机

什么是三相异步电动机

   三相异步电机是感应电动机的一种,是靠同时接入380V三相交流电流(相位差120度)供电的一类电动机,由于三相异步电动机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速旋转,存在转差率,所以叫三相异步电动机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。

三相异步电动机的工作原理

当向三相定子绕组中通入对称的三相交流电时,就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转,转子导体开始时是静止的,故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势(感应电动势的方向用右手定则判定)。由于转子导体两端被短路环短接,在感应电动势的作用下,转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用(力的方向用左手定则判定)。电磁力对转子轴产生电磁转矩,驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。

当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。

三相异步电动机的结构

三相异步电动机由固定的定子和旋转的转子两个基本部分组成,转子装在定子内腔里,借助轴承被支撑在两个端盖上。为了保证转子能在定子内自由转动,定子和转子之间必须有一间隙,称为气隙。电动机的气隙是一个非常重要的参数,其大小及对称性等对电动机的性能有很大影响。图2所示为三相笼型异步电动机的组成部件。

定子

定子由定子三相绕组、定子铁心和机座组成。

 

定子三相绕组是异步电动机的电路部分,在异步电动机的运行中起着很重要的作用,是把电能转换为机械能的关键部件。定子三相绕组的结构是对称的,一般有六个出线端U1、U2、V1、V2、W1、W2,置于机座外侧的接线盒内,根据需要接成星形(Y)或三角形(△)

定子铁心是异步电动机磁路的一部分,由于主磁场以同步转速相对定子旋转,为减小在铁心中引起的损耗,铁心采用0.5mm厚的高导磁硅钢片叠成,硅钢片两面涂有绝缘漆以减小铁心的涡流损耗。

机座又称机壳,它的主要作用是支撑定子铁心,同时也承受整个电动机负载运行时产生的反作用力,运行时由于内部损耗所产生的热量也是通过机座向外散发。中、小型电动机的机座一般采用铸铁制成。大型电动机因机身较大浇注不便,常用钢板焊接成型。

转子

异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组及转轴组成。

转子铁心也是电动机磁路的一部分,也是用硅钢片叠成。与定子铁心冲片不同的是,转子铁心冲片是在冲片的外圆上开槽,叠装后的转子铁心外圆柱面上均匀地形成许多形状相同的槽,用以放置转子绕组

转子绕组是异步电动机电路的另一部分,其作用为切割定子磁场,产生感应电势和电流,并在磁场作用下受力而使转子转动。其结构可分为笼型绕组和绕线式绕组两种类型。这两种转子各自的主要特点是:笼型转子结构简单,制造方便,经济耐用;绕线式转子结构复杂,价格贵,但转子回路可引入外加电阻来改善起动和调速性能。

笼型转子绕组由置于转子槽中的导条和两端的端环构成。为节约用钢和提高生产率,小功率异步电动机的导条和端环一般都是融化的铝液一次浇铸出来的;对于大功率的电动机,由于铸铝质量不易保证,常用铜条插入转子铁心槽中,再在两端焊上端环。笼型转子绕组自行闭合,不必由外界电源供电,其外形像一个笼子,故称笼型转子

气隙

异步电动机的气隙是很小的,中小型电动机一般为0.2~2mm。气隙越大,磁阻越大,要产生同样大小的磁场,就需要较大的励磁电流。由于气隙的存在,异步电动机的磁路磁阻远比变压器为大,因而异步电动机的励磁电流也比变压器的大得多。变压器的励磁电流约为额定电流3%,异步电动机的励磁电流约为额定电流的30%。励磁电流是无功电流,因而励磁电流越大。

三相异步电动机常见故障

1一般的检查顺序是先外部后内部、先机械后电气、先控制部分后机组部分,采用“问、看、听、闻、摸”的方法。

2检查三相电源是否有电。

3检查电源开关、控制电路是否有故障,如接线、熔断器是否完好等,可用电笔检查或万用表测量,确定电源三相是否对称,是否缺相或虚接,是否欠压等。

4检查电动机负载是否正常,有无机械卡死、负载过大、电网容量不够等问题。在三相电源正常情况下,确定负载是否有问题的最简单的方法是:卸下电动机负载,让电动机空载运行,听其声,闻其味,用手触摸电动机外壳,测试其发热情况。若电动机一切正常,则基本可确定为电动机的负载有问题。若电动机通电时,发热很快,甚至冒烟,或发出不正常声音,应立即停电检查。

5、检查电动机本身故障时,先打开接线盒检查是否有接线错误、断线、掉头或烧焦等现象。

6观察电动机外表有无异常情况,端盖、机壳有无裂痕。用手摆动转轴,观察有无轴窜现象;用手转动转轴,观察转动是否灵活,有无扫镗和轴承问题。若声音异常,可检查润滑油是否干涸、轴承是否损坏或缺损等。

7如果表面观察难以确定故障原因,可以使用仪表测量。拆卸电动机,用兆欧表分别测量绕组相间绝缘电阻、对地绝缘电阻,检查定子绕组是否存在断线、绕组烧毁、相间短路或对外壳短接。一般电动机故障发热后,拆卸电动机时能闻到焦糊味,绕组绝缘层可能变色甚至有明显的焦痕,一般小型电动机要进行绕组的重绕,中型电动机视损坏程度,部分更换或全部重绕。如果绝缘电阻符合要求,用电桥分别测量三相绕组的直流电阻是否平衡。

8检查转子和转轴,若无明显问题,检查笼条、端环是否断裂。

三相异步电动机


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