课题四 三相异步电动机

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1、课题四课题四 三相异步电动机三相异步电动机普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材学习情境学习情境1 了解三相异步电动机了解三相异步电动机的结构和工作原理的结构和工作原理 一、三相异步电动机的结构一、三相异步电动机的结构 由于异步电动机具有结构简单、制造方由于异步电动机具有结构简单、制造方便、价格便宜和工作运行可靠等优点，被工便、价格便宜和工作运行可靠等优点，被工农业各部门广泛应用。但异步电动机启动特农业各部门广泛应用。但异步电动机启动特性和调速特性较差，尤其在调速方面，异步性和调速特性较差，尤其在调速方面，异步电动机不如直流电动机。电动机不如直流电动机。普通高等教育普通高等教

2、育“十二五十二五”规划教材规划教材 另外，异步电动机和变压器一样是从电另外，异步电动机和变压器一样是从电网取得滞后的励磁电流，它的功率因数也相网取得滞后的励磁电流，它的功率因数也相对较低。随着功率因数补偿技术和交流变频对较低。随着功率因数补偿技术和交流变频调速技术日益完善，使异步电动机的不足能调速技术日益完善，使异步电动机的不足能够得到较大的改善。够得到较大的改善。 三相异步电动机具有如下结构，如图三相异步电动机具有如下结构，如图4-1所示，其主要部件为定子和转子。所示，其主要部件为定子和转子。普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材 （一）定子（一）定子 三相异步电动机的固定

3、不动部分称为定三相异步电动机的固定不动部分称为定子。定子由机座、装在机座内的圆筒形铁芯子。定子由机座、装在机座内的圆筒形铁芯以及嵌在铁芯内的三相定子绕组组成。以及嵌在铁芯内的三相定子绕组组成。普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材 1.机座机座 机座是电动机的外壳，起支撑作用，用机座是电动机的外壳，起支撑作用，用铸铁或铸钢制成。中小型电机机座一般采用铸铁或铸钢制成。中小型电机机座一般采用铸铁铸造铸铁铸造,端盖多用铸铁铸成，用螺栓固定在端盖多用铸铁铸成，用螺栓固定在机座两端。机座两端。普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材图4-1 三相异步电动机结构示意图普通

4、高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材 2.定子铁芯定子铁芯 定子铁芯是电动机主磁路的一部分，因定子铁芯是电动机主磁路的一部分，因此要有良好的导磁性。为了减少涡流和磁滞此要有良好的导磁性。为了减少涡流和磁滞损耗，通常用由损耗，通常用由0.350.5 mm厚且两面涂有厚且两面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。在定子铁芯内圆绝缘漆的硅钢片叠压而成。在定子铁芯内圆上冲有均匀分布的槽，槽口用以嵌放定子绕上冲有均匀分布的槽，槽口用以嵌放定子绕组，如图组，如图4-2所示是电动机铁芯部分。所示是电动机铁芯部分。普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材图4-2 未装绕组的定子硅钢片普通

5、高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材 3.定子绕组定子绕组 定子绕组是电动机的定子电路部分，将定子绕组是电动机的定子电路部分，将通过三相交流电流建立旋转磁场。小型异步通过三相交流电流建立旋转磁场。小型异步电动机的定子绕组一般采用高强度圆铜线绕电动机的定子绕组一般采用高强度圆铜线绕成线圈，它可经槽口分散地嵌入线格内。成线圈，它可经槽口分散地嵌入线格内。普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材 每个线圈有两个有效边，分别放在两个每个线圈有两个有效边，分别放在两个槽内，线圈之间按一定规律连接成一个在空槽内，线圈之间按一定规律连接成一个在空间依次相差间依次相差120电角

6、度的三相对称的定子绕电角度的三相对称的定子绕组，称为三相定子绕组。三相异步电动机定组，称为三相定子绕组。三相异步电动机定子绕组的三个首端子绕组的三个首端A，B，C和三个末端和三个末端X，Y，Z，都从机座上的接线盒中引出。，都从机座上的接线盒中引出。普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材 图图4-3（a）为定子绕组的星形接法；图）为定子绕组的星形接法；图4-3（b）为定子绕组的三角形接法。三相绕组）为定子绕组的三角形接法。三相绕组具体应该采用何种接法，应视电力网的线电具体应该采用何种接法，应视电力网的线电压和各相绕组的工作电压而定。压和各相绕组的工作电压而定。普通高等教育普通高

7、等教育“十二五十二五”规划教材规划教材 目前我国生产的三相异步电动机，功率目前我国生产的三相异步电动机，功率在在4 kW以下者一般采用星形接法；在以下者一般采用星形接法；在4 kW以以上者采用三角形接法。当三相绕组通入对称上者采用三角形接法。当三相绕组通入对称的三相电流时，便可在定子铁芯内膛空间产的三相电流时，便可在定子铁芯内膛空间产生旋转的磁场。生旋转的磁场。普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材 图4-3 三相定子绕组的接法（a）星形接法；（b）三角形接法普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材 （二）转子（二）转子 转子主要用来产生旋转力矩，拖动生产转子

8、主要用来产生旋转力矩，拖动生产机械旋转。转子由转轴、转子铁芯、转子绕机械旋转。转子由转轴、转子铁芯、转子绕组构成。组构成。 1.转轴转轴 转轴用来固定转子铁芯和传递功率，一转轴用来固定转子铁芯和传递功率，一般用中碳钢制成。般用中碳钢制成。普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材 2.转子铁芯转子铁芯 转子铁芯属于磁路的一部分，用转子铁芯属于磁路的一部分，用0.5 mm的硅钢片叠压而成，如图的硅钢片叠压而成，如图4-4所示。转子铁芯所示。转子铁芯固定在转轴上，其外圆均匀分布的槽是用来固定在转轴上，其外圆均匀分布的槽是用来放置转子绕组的。放置转子绕组的。普通高等教育普通高等教育“十

9、二五十二五”规划教材规划教材图4-4 转子铁芯示意图普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材 3.转子绕组转子绕组 转子绕组按结构不同分为鼠笼式和绕线转子绕组按结构不同分为鼠笼式和绕线式两种，鼠笼式绕组是由嵌放在转子铁芯槽式两种，鼠笼式绕组是由嵌放在转子铁芯槽内的导电条内的导电条(铜条或铸铝铜条或铸铝)和两端的导电端环组和两端的导电端环组成。若去掉铁芯，转子绕组外形就像一个鼠成。若去掉铁芯，转子绕组外形就像一个鼠笼，故称鼠笼式转子，如图笼，故称鼠笼式转子，如图4-5（a）所示。）所示。普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材 目前中小型鼠笼式电动机一般采用铸铝目

10、前中小型鼠笼式电动机一般采用铸铝绕组，这种转子是将熔化的铝液直接浇铸在绕组，这种转子是将熔化的铝液直接浇铸在转子槽内，并将两端的短路环和风扇浇铸在转子槽内，并将两端的短路环和风扇浇铸在一起，如图一起，如图4-5（b）所示。）所示。普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材 图4-5 鼠笼式转子(a)铜的鼠笼式转子;（b）铸铝的鼠笼式转子普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材 绕线式电动机的转子绕组和定子绕组一绕线式电动机的转子绕组和定子绕组一样，是采用绝缘导体绕制而成，在转子铁芯样，是采用绝缘导体绕制而成，在转子铁芯槽内嵌放对称的三相绕组，三相转子均连接槽内嵌放

11、对称的三相绕组，三相转子均连接成星形，在转轴上装有三个滑环，滑环与滑成星形，在转轴上装有三个滑环，滑环与滑环之间、滑环与转轴之间都互相绝缘，三相环之间、滑环与转轴之间都互相绝缘，三相绕组分别接到三个滑环上，靠滑环与电刷的绕组分别接到三个滑环上，靠滑环与电刷的滑动接触，再与外电路的三相可变电阻器相滑动接触，再与外电路的三相可变电阻器相接，以便改善电动机的启动和调速性能，如接，以便改善电动机的启动和调速性能，如图图4-6所示。所示。普通高等教育普通高等教育“十二五十二五”规划教材规划教材图4-6 绕线式转子及其他电路（a）绕线式转子;（b）转子电路1，3滑环；2转子绕组；4电刷；5三相可变电阻普通