第四章三相異步電動機的結構

和基本工作原理4-1異步電動機的用途與分類4-2三相異步電動機的結構4-3三相異步電動機的額定值4-4三相異步電動機的簡單工作原理基本要求：1.了解三相異步電動機的基本結構2.了解三相異步電動機的基本工作原理3.掌握三相異步電機的三種運行狀態及其判別方法4.掌握三相異步電動機的額定值第四章三相異步電動機的結構

和基本工作原理4-1異步電動機的用途與分類1.異步電動機的用途三相異步電機主要用作電動機，拖動各種生產機械。在日常生活中，電扇、洗衣機、電冰箱和空調等一般由單相異步電動機拖動。玉米脫粒機金屬切削機床電扇用異步電動機2.異步電動機的特點1）優點結構簡單、制造容易、價格低廉、運行可靠、堅固耐用、效率較高。2）缺點調速性能差；功率因數較差，異步電動機運行時必須從電網吸收滯后的無功功率。3.異步電動機的分類1）按定子相數分單相異步電動機、兩相異步電動機、三相異步電動機2）按轉子結構分繞線型異步電動機鼠籠型異步電動機：單籠、雙籠、深槽型繞線型異步電動機鼠籠型異步電動機4-2三相異步電動機的結構定子繞組轉子軸承端蓋機座風扇接線盒定子鐵心端蓋定子：定子鐵心、定子繞組、機座、端蓋轉子：轉子鐵心、轉子繞組、轉軸、軸承、風扇1.定子1）定子鐵心作用：磁路的組成部分，嵌放定子繞組。構成：0.5mm厚的硅鋼片疊成。2）定子繞組作用：感應電動勢、流過電流實現機電能量轉換。構成：絕緣銅（或鋁）線繞成。聯結方式：根據實際使用需要接成“Y”形或“D”形。（a）Y聯結（b）D聯結

3）機座作用：用來支撐整個電機。構成：中、小型異步電機采用鑄鐵機座，大型異步電機一般采用鋼板焊接機座。2.轉子1）轉子鐵心作用：主磁路的組成部分，放置或澆注轉子繞組。構成：0.5mm厚的硅鋼片疊裝而成。2）轉子繞組作用：感應電動勢、流過電流和產生電磁轉矩。結構型式：鼠籠型轉子繞組和繞線型轉子繞組。鼠籠型轉子繞組：槽中插有裸銅導條，在轉子鐵心兩端用端環焊接。小型異步電動機還常采用鑄鋁型轉子。銅導條端環銅排轉子繞組軸軸承鐵心和繞組鑄鋁型轉子繞線型異步電動機定、轉子繞組連接方式繞線型轉子繞組：與定子繞組相似的三相對稱繞組。一般接成星形。三個出線端分別接到三個滑環上，再通過電刷引出。風葉鐵心繞組滑環軸承繞線型轉子3.氣隙與其他電機相比，異步電機的氣隙很小。中小型異步電機的氣隙一般為0.2mm~1.5mm。4-3三相異步電動機的額定值1.額定功率PN[W或kW]電動機在額定運行時，軸上輸出的機械功率。2.額定電壓UN

[V]電動機在額定運行時，加在定子繞組上的線電壓。3.額定電流IN

[A]電動機在額定電壓、額定頻率下，輸出額定功率時，定子繞組的線電流。4.額定頻率fN

[

Hz]我國電網規定的工頻為50Hz。5.額定轉速nN

[r/min]

電動機在額定電壓、額定頻率下，軸端輸出額定功率時的轉子轉速。6.額定功率因數cosN

電動機額定狀態運行時，定子回路的功率因數。額定輸出轉矩：三相異步電動機的額定功率：NS4-4三相異步電動機的簡單工作原理定子繞組通入三相對稱電流，在氣隙中建立以同步速n1旋轉的基波旋轉磁場；（電生磁）1.三相異步電動機的工作原理氣隙旋轉磁場在短路的轉子繞組中感應電動勢并產生電流；（動磁生電）轉子導體中的感應電流與氣隙旋轉磁場相互作用產生電磁轉矩，實現異步電動機的運行。（電磁力）異步電動機思考：異步電動機的轉速n能否等于同步速n1？i1a與i2a方向相反轉差率：同步速n1和電機轉速n之差與同步速的比值稱為轉差率，用s表示，即轉差率s是反映異步電機運行狀態和負載情況的基本變量。2.異步電機的運行狀態1）電動機狀態

0<n<n10<s<1轉子側：T與n轉向相同，為驅動轉矩，發出機械功率。定子側：i1a與e1方向相反，定子從電網吸收電功率。電能機械能NSNSNS2）發電機狀態機械能電能轉子側：T與n轉向相反，為制動轉矩，吸收機械功率。定子側：i1a與e1方向相同，發出電功率。3）電磁制動狀態機械能+電能電機內部的熱損耗轉子側：T與n轉向相反，為制動轉矩，吸收機械功率。定子側：i1a與e1方向相反，定子從電網吸收電功率。異步電機極對數和同步轉速的確