电机与电气控制技术教学课件作者袁维义4.ppt

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1、第4章三相异步电动机4.1三相异步电动机的基本结构4.2三相异步电动机的工作原理4.3三相异步电动机的铭牌4.4交流电机的绕组项目3三相异步电动机的试验项目4三相异步电动机的操作项目5电动机常见故障分析与处理项目6三相笼型异步电动机的拆装小结返回4.1三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的结构主要由定子和转子两大部分组成。转子装在定子腔内，定、转子之间有一缝隙，称为气隙。图4.1为笼型异步电动机的结构。4.1.1定子部分定子部分主要由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。定子铁芯是电动机磁路的一部分，一般由0.5mm厚的导磁性能较好的硅钢片叠成，安放在机座内，如图4.2所示。定子绕组是

2、电动机的电路部分，它嵌放在定子铁芯冲片的内圆槽内。定子绕组分单层和双层两种，一般小型异步电动机采用单层绕组，大中型异步电动机采用双层绕组。下一页返回4.1三相异步电动机的基本结构机座的作用是固定和支撑定子铁芯及端盖，因此，机座应有较好的机械强度和刚度。中小型电动机一般用铸铁机座，大型电动机则用钢板焊接而成。4.1.2转子部分转子主要由转子铁芯、转子绕组和转轴三部分组成，整个转子靠端盖和轴承支撑着。转子的主要作用是产生感应电流，形成电磁转矩，以实现电能到机械能的能量转换。转子铁芯是电机磁路的一部分，一般也用0.5mm厚的硅钢片叠成，转子铁芯冲片有嵌放绕组的槽，如图4.3所示。转子铁芯固定

3、在转轴或转子支架上。根据转子绕组的结构形式，异步电动机分为笼型转子和绕线转子上一页下一页返回4.1三相异步电动机的基本结构两种。(1)笼型转子在转子铁芯的每一个槽中，插入一根裸导条，在铁芯两端分别用两个短路环把导条连接成一个整体，形成一个自身闭合的多相短路绕组。如去掉转子铁芯，整个绕组犹如一个“松鼠笼子”，由此得名笼型转子，如图4.4所示。中小型电动机的笼型转子一般都是铸铝的，如图4.4(a)所示;大型电动机则采用铜导条，如图4.4(b)所示。(2)绕线转子绕线转子的绕组与定子绕组相似，它是在绕线转子铁芯的槽内嵌有绝缘导线组成的三相绕组，一般作星形联结，三个端头分别接在与转轴绝缘的三个

4、滑环上，再经一套电刷引出来与外电路相连，如图4.5所示。上一页下一页返回4.1三相异步电动机的基本结构一般绕线转子电动机在转子回路中串电阻，若所串电阻仅用于启动，则为了减少电刷的摩擦损耗，还装有提刷装置，如图4.6所示，在启动过程结束后提起电刷。转轴用强度和刚度较高的低碳钢制成。整个转子靠轴承和端盖支撑着，端盖一般用铸铁或钢板制成，它是电机外壳机座的一部分，中小型电机一般采用带轴承的端盖。(3)气隙异步电动机的气隙是均匀的，气隙大小对异步电动机的运行性能和参数影响较大。由于励磁电流由电网供给，气隙越大，励磁电流也就越大，而励磁电流又属无功性质，它会影响电网的功率因数。因此，异步电动机的

5、气隙大小往往为机械条件所能允许达到的最小数值，中、小型电机一般为0.1~1mm。上一页返回4.2三相异步电动机的工作原理4.2.1旋转磁场的产生下面用简单、形象的图解法来分析旋转磁场的形成，以加深对三相交流绕组旋转磁场的理解。(1)用图解法分析旋转磁场的步骤绘出对称三相交流电流的波形；选定几个瞬时，并将各瞬时电流的实际方向标示在三相绕组中；根据右手螺旋定则，确定各瞬间合成磁通势的方向；观察各瞬时合成磁通势的方向，能形象地看到磁场在旋转。(2)过程分析图4.7为用图解法分析旋转磁场的电机绕组结构图。图中交流电机的定子上安放着对称的三相绕组U1-U2、V1-V2、W1-W2。下一页返回4.

6、2三相异步电动机的工作原理三相对称交流电流的波形如图4.8所示。假定电流从绕组首端流入为正，流出为负；末端流出为正，流入为负。电流的流入端用符号表示，流出端用符号⊙表示。对称三相交流电流通入对称三相绕组时，便产生一个旋转磁场。下面选取各相电流出现最大值的几个瞬间进行分析。当ωt=0°时U相电流达到正最大值，电流从首端U1流入，用表示，从末端U2流出，用⊙表示;V相和W相电流均为负，因此电流均从绕组的末端流入，首端流出，故末端V2和W2应填上，首端V1和W1应填上⊙，如图4.7(a)所示。由图可见，合成磁场的轴线正好位于U相绕组的轴线上。上一页下一页返回4.2三相异步电动机的工作原理当ω

7、t=120°时V相电流为正的最大值，因此V相电流从首端V1流入，用表示，从末端V2流出，用⊙表示;U相和W相电流均为负，则U1和W1端为流出电流，用⊙表示，而U2和W2为流入电流，用表示，如图4.7(b)所示。由图可见，此时合成磁场的轴线正好位于V相绕组的轴线上，磁场方向已从ωt=0°时的位置，沿逆时针方向旋转了120°。当ωt=240°时合成磁场的位置如图4.7(c)所示。当ωt=360°时合成磁场的轴线正好位于U相绕组的轴线上，磁场方向从起