电机拖动-三相异步电动机简述.doc

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1、电力拖动——三相异步电动机简述一、电力拖动的相关概念：以电动机作为原动机拖动机械设备运动的一种拖动方式。又称电气传动。凡是由电动机作为动力拖动各类生产机械，完成一定的生产工艺要求的系统，统称为电力拖动系统。按照拖动电动机供电电流制式不同，可以将拖动系统划分为直流拖动系统和交流拖动系统两大类。按工作原理分类可分为异步和同步电动机。在生产上主要用的是交流电动机，特别是三相异步电动机。因为它具有结构简单、坚固耐用、运行可靠、价格低廉、维护方便等优点。它被广泛地用来驱动各种金属切削机床、起重机、锻压机、传送带、铸造机械、功率不大的通风机及水泵等。仅在需要均匀调速以及在某些电力牵引

2、和起重设备中才采用直流电动机。同步电动机主要应用于功率较大、不需要调速、长期工作的各种生产机械，如压缩机、水泵、通风机等。二、三相异步电动机简述：交流电动机有异步电动机和同步电动机两类。异步电动机又分为鼠笼式、绕线式，其中鼠笼式应用最广泛。1．三相异步电动机的构造三相异步电动机的两个基本组成部分为定子（固定部分）和转子（旋转部分）。此外还有端盖、风扇等附属部分，如图所示。三相电动机的结构示意图1）．定子定子是电动机固定部分，其作用是用来产生旋转磁场。它主要由定子铁芯、定子绕组和机座等组成。1.定子铁芯。定子铁芯由互相绝缘的硅钢片叠成圆筒形状，内圆周表面有均匀分布的槽，用来

3、安放三相绕组。2.定子绕组。定子绕组由许多线圈连接而成。线圈由带有绝缘的铜导线或铝导线绕制而成。三相定子绕组的三个首端和三个末端分别接在电动机出线盒的6个接线柱上。3.机座。2）．转子转子是电动机转动部分，由转子铁芯、转子绕组和转轴等部件组成。其作用是在旋转磁场作用下获得转动力矩。按照构造的不同，转子分为鼠笼式和绕线式两种。1.鼠笼式转子。这种转子用铜条安装在转子铁芯槽内，两端用端环焊接，形状像鼠笼。对于中、小功率的电动机（100kW以下）目前大部分采用铸铝方式。2.绕线式转子。绕线式转子的绕组和定子绕组相似，三相绕组连接成星形，三根端线连接到装在转轴上的三个铜滑环上，通

4、过一组电刷与外电路相连接。2、三相异步电动机的工作原理三相异步电动机的三相定子绕组与三相电源相接，便有电流流入。在=60°瞬间及=120°瞬间，定子中各相电流的方向及三相电流产生的合成磁场的方向在空间依次转过了60°。由上述可知，通入定子绕组的三相电流共同产生的合成磁场随着电流的交变而在空间不断地旋转，故称旋转磁场。旋转磁场切割转子铁芯槽中的导体，在闭合的导体中产生电流，转子导体电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩而使转子旋转。旋转磁场的旋转方向与电流的相序一致，旋转磁场的速度正比于电源频率f，而与旋转磁场的磁极对数P成反比。当转速以每分钟计算时，旋转磁场的转速可表示为：　

5、　　　式中：f--电源频率；　　P--磁极对数。若要使电动机转子反相转动，只需将接于三相电源的三相绕组中的任意两对调位置，使旋转磁场反向旋转即可。电动机的转子转速与旋转磁场的转速并不相等。这是因为转子的转速和旋转磁场的转速相等，则转子导体与旋转磁场间没有相对运动，导体内产生不了电动势和电流，因而也就没有电磁力，所以电动机转速与旋转磁场的差异是保证电动机旋转的必要条件。三相异步电动机转子的转速n小于旋转磁场的转速，其相差的程度常用转差率S表示，即　　　　转差率是分析异步电动机运行情况的一个重要参数。当电动机通电而转子未转动时（如在起动最初瞬间或电动机严重过载而堵转时），n=

6、0，则S=1；当转子空载运行时，其转速非常接近旋转磁场转速，则S≈0。因此，异步电动机的转差率在0～1范围内变化，即0

7、相定子绕组接成星形，待转速上升到接近额定转速时，再换成三角形。这样，在起动时就把定子每相绕组上的电压降到正常工作电压的。此方法只能用于正常工作时定子绕组为三角形联接的电动机。这种换接起动可采用星三角起动器来实现。星三角起动器体积小、成本低、寿命长、动作可靠。②自耦降压起动自耦降压起动是利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低。如图8-9所示，起动时，先把开关Q2扳到“起动”位置，当转速接近额定值时，将Q2扳向“工作”位置，切除自耦变压器。采用自耦降压起动，也同时能使起动电流和起动转矩减小。正常运行作星形联接或容量较大