电机技术资料课件

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1、电机介绍VWATD01.12.20122012-12-11电机2012-12-12一、定义电动机—将电能转换成机械能的设备三相电动机—工作电源是三相交流电的电动机单相电动机—工作电源是单相交流电的电动机直流电动机—工作电源是直流电的电动机交、直流电动机—工作电源既可以是交流也可以是直流异步电动机—输出转速小于旋转磁场转速的电动机同步电动机—输出转速等于旋转磁场转速的电动机伺服电机—在伺服系统中控制机械元件运转的电机2012-12-13二、电机基本结构2012-12-141、转子组成转子是由铁心和绕组组成。转子同样由硅钢片叠压而成,压装在转轴上；转子绕组分为鼠笼式和线绕式两种。201

2、2-12-15转轴轴承转子铁芯风叶1）、转子铁芯是用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，套在转轴上，作用和定子铁心相同，一方面作为电动机磁路的一部分，一方面用来安放转子绕组。2012-12-162）、转子绕组电机的转子绕组分为绕线形与笼形两种，由此分为绕线转子异步电动机与笼形异步电动机。①绕线形绕组与定子绕组一样也是一个三相绕组，一般接成星形，三相引出线分别接到转轴上的三个与转轴绝缘的集电环上，通过电刷装置与外电路相连，这就有可能在转子电路中串接电阻或电动势以改善电动机的运行性能，见图所示。1—集电环；2—电刷；3—变阻器绕线形转子与外加变阻器的连接2012-12-17②鼠笼形绕组在转子铁

3、心的每一个槽中插入一根铜条，在铜条两端各用一个铜环（称为端环）把导条连接起来，称为铜排转子，如图(a)所示。也可用铸铝的方法，把转子导条和端环风扇叶片用铝液一次浇铸而成，称为铸铝转子，如图(b)所示。100kW以下的异步电动机一般采用铸铝转子。鼠笼形转子绕组（a）铜排转子（b）铸铝转子2012-12-182、定子组成定子是用来产生旋转磁场的。电机的定子一般由外壳、定子铁心、定子绕组等部分组成。2012-12-191）、定子机座2012-12-110一片铁芯2）、定子铁芯2012-12-1113）、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

4、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U1,V1,W1，末端分别标为U2,V2,W2。这六个出线端在接线盒里的排列如图所示，可以接成星形或三角形。（a）星形连接（b）三角形连接定子绕组的联结2012-12-1123、其他组成其他部分包括端盖、风扇等。端盖除了起防护作用外，在端盖上

5、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。2012-12-113三、电机工作原理1．三相交流电机的旋转磁场三相异步电动机转子之所以会旋转、实现能量转换，是因为转子气隙内有一个旋转磁场。下面来讨论旋转磁场的产生。如图1.1所示，U1U2,V1V2,W1W2为三相定子绕组，在空间彼此相隔120°，接成Y形。三相绕组的首端U1,V1,W1接在三相对称电源上，有三相对称电流通过三相绕

6、组。设电源的相序为U,V,W,的初相角为零，如图3.1波形图所示。图3.1三相交流电流波形图2012-12-114为了分析方便，假设电流为正值时，在绕组中从始端流向末端，电流为负值时，在绕组中从末端流向首端。当的瞬间，=0，为负值，为正值，根据”右手螺旋定则”，三相电流所产生的磁场叠加的结果，便形成一个合成磁场，如图3.2（a）所示，可见此时的合成磁场是一对磁极（即二极），右边是N极，左边是S极。图3.2两极旋转磁场示意图设2012-12-115空间120度对称分布的三相绕组通过三相对称的交流电流时，产生的合成磁场为极对数p=1的空间旋转磁场，每电源周期旋转一周，即两个极距；某相绕组

7、中电流达到最大值时，磁极轴线恰好旋转到该相绕组轴线上。2012-12-116当时，即经过1/4周期后，由零变成正的最大值，仍为负值，已变成负值，如图3.2（b）所示，这时合成磁场的方位与时相比，已按逆时针方向转过了90°。应用同样的方法，可以得出如下结论：当时，合成磁场就转过了180°，如图3.2（c）所示；当时合成磁场方向旋转了300°，如图3.2（d）所示；当时合成磁场旋转了360°，即转1周，如图3.2（a）所示。由此可见，对称三相电流分别通入对称三