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2024/01/22

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三相异步电动机的构造 - 电力电子展

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三相感应电动机是应用最广泛的电动机。工业使用的近 80% 的机械动力由三相感应电动机提供,因为它结构简单坚固、成本低、运行特性好、无需换向器和良好的调速。在三相感应电动机中,功率通过感应从定子传递到转子绕组。感应电动机也称为同步电动机,因为它以同步速度以外的速度运行。

 

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三相感应电机结构

与任何其他类型的电动机感应电动机一样,三相感应电动机由两个主要部分构成,即转子和定子:

1. 定子:顾名思义,定子是感应电动机的固定部件。在感应电动机的定子中放置一个定子绕组,并为其提供三相电源。

2. 转子:转子是感应电动机的旋转部件。转子通过轴连接到机械负载。

三相感应电动机的转子进一步分为

1. 鼠笼式转子

2. 滑环转子或绕线转子或相绕转子。

根据所使用的转子结构类型,三相感应电动机分为:

1. 鼠笼式感应电机

2. 滑环感应电动机或绕线感应电动机或相绕感应电动机。

两种三相感应电动机的定子结构是相同的,下面将简要讨论。如果您要自己拆解电机,请确保您使用适当的电动工具。

三相感应电动机的其他部分是:

1. 用于将扭矩传递到负载的轴。该轴由钢制成。

2. 用于支撑旋转轴的轴承。

3. 电动机的问题之一是在旋转过程中产生热量。为了克服这个问题,我们需要一个风扇来冷却。

4. 为了接收外部电气连接,需要接线盒。

5. 转子和定子之间的距离很小,通常从 0.4 毫米到 4 毫米不等。这样的距离称为气隙。

三相异步电动机定子

三相异步电动机的定子由三个主要部分组成:

1. 定子框架,

2. 定子铁芯,

3. 定子绕组或励磁绕组。

定子框架

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它是三相感应电动机的外部。其主要功能是支撑定子铁芯和励磁绕组。它充当覆盖物,为感应电机的所有内部部件提供保护和机械强度。框架由压铸或预制钢制成。三相感应电动机的机架应坚固而刚性,因为三相感应电动机的气隙长度很小。否则,转子将不会与定子保持同心,从而产生不平衡的磁拉力。

定子铁芯

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定子铁芯的主要功能是承载交变磁通。为了减少涡流损耗,定子铁芯是叠片的。这些层压类型的结构由厚度约为 0.4 至 0.5 毫米的冲压件组成。所有冲压件被冲压在一起形成定子铁芯,然后将其安置在定子框架中。冲压件由硅钢制成,有助于减少电机中发生的磁滞损耗。

定子绕组或励磁绕组

三相感应电动机定子铁芯外围的槽带有三相绕组。我们为这个三相绕组应用三相交流电源。绕组的三相以星形或三角形连接,具体取决于我们使用的启动方法类型。我们主要用星三角形定子启动鼠笼电机,因此鼠笼电机的定子是三角形连接的。我们通过插入电阻来启动滑环三相感应电动机,因此,滑环感应电动机的定子绕组可以星形或三角形连接。三相异步电动机定子上的绕组又称励磁绕组,当该绕组被三相交流电源励磁时,产生旋转磁场。

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三相异步电动机的种类

鼠笼式三相感应电动机

鼠笼式三相感应电动机的转子是圆柱形的,其外围有槽。槽不是彼此平行的,而是有点偏斜的(此外,鼠笼式转子的图中没有显示歪斜),因为歪斜会防止定子和转子齿的磁锁定,并使电机的工作更加平稳和安静。鼠笼转子由铝、黄铜或铜条组成(铜胸罩转子如右图所示)。这些铝、黄铜或铜条称为转子导体,放置在转子外围的槽中。转子导体被铜环或铝环永久短路,称为端环。为了提供机械强度,这些转子导体被支撑在端环上,从而形成一个完整的闭合电路,类似于笼子,因此得名鼠笼式感应电动机。鼠笼式转子绕组是对称的。由于端环永久短路棒,转子电阻非常小,并且由于棒永久短路,因此不可能增加外部阻力。由于没有滑环和电刷,鼠笼式三相感应电动机的构造非常简单和坚固,因此三相感应电动机被广泛使用。这些电机的优点是采用任意数量的磁极对。下图显示了具有铝棒的鼠笼式感应转子,该转子通过铝端环短路。

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鼠笼式感应转子的优点

1. 它的结构非常简单和坚固。

2. 由于没有电刷和滑环,这些电机需要较少的维护。

鼠笼式感应转子的应用

我们在车床、钻床、风扇、鼓风机印刷机等中使用鼠笼式感应电机

滑环或绕线转子三相异步电动机

在这种类型的三相感应电动机中,转子的缠绕极数与定子的极数相同,但它的槽数较少,较重导体的每相匝数也较少。转子还带有类似于定子绕组的星形或三角形绕组。

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转子由多个槽组成,转子绕组放置在这些槽内。三个末端端子连接在一起,形成星形连接。顾名思义,三相滑环感应电动机由与转子连接在同一轴上的滑环组成。

三相绕组的三端永久连接到这些滑环上。外阻可以通过电刷和滑环轻松连接,因此用于速度控制和提高三相感应电动机的启动转矩。电刷用于将电流传入和传出转子绕组。这些电刷进一步连接到三相星形连接电阻。滑环三相异步电动机的电气原理图如下图所示:

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在启动时,电阻连接到转子电路,并随着转子加快速度而逐渐切断。当电机运行时,通过连接金属环将滑环短路,金属环将所有滑环连接在一起,电刷也被拆下。这减少了刷子的磨损。由于滑环和电刷的存在,转子结构变得有些复杂,因此与鼠笼式感应电动机相比,它的使用较少。

滑环感应电动机的优点

1. 它具有高启动扭矩和低启动电流。

2. 可以增加额外的阻力来控制速度。

滑环感应电动机的应用

滑环感应电机用于需要高启动扭矩的地方,即葫芦、起重机、电梯等。

滑环和鼠笼式感应电机的区别

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    文章来源:搜狐网


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