單相及三相異步電機的基本結構和工作原理
時(shí)間：2015-08-25 15:04:21瀏覽次數：0次
什么叫電動(dòng)機？
將電能轉變?yōu)闄C械能的電機。通常電動(dòng)機的作功部分作旋轉運動(dòng)，這種電動(dòng)機稱(chēng)為旋轉電動(dòng)機；也有作直線(xiàn)運動(dòng)的，稱(chēng)為直線(xiàn)電動(dòng)機。電動(dòng)機能提供的功率范圍很大，從毫瓦級到萬(wàn)千瓦級。電動(dòng)機的使用和控制非常方便，具有自起動(dòng)、加速、制動(dòng)、反轉、掣住等能力，能滿(mǎn)足各種運行要求；電動(dòng)機的工作效率較高，又沒(méi)有煙塵、氣味，不污染環(huán)境，噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點(diǎn)，所以在工農業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防、商業(yè)及家用電器、醫療電器設備等各方面廣泛應用。
單相異步電機的基本結構：
單相異步電動(dòng)機就是只需單相交流電源供電的電動(dòng)機。單相異步電動(dòng)機由定子、轉子、軸承、機殼、端蓋等構成。定子由機座和帶繞組的鐵心組成。鐵心由硅鋼片沖槽疊壓而成，槽內嵌裝兩套空間互隔90°電角度的主繞組（也稱(chēng)運行繞組）和輔繞組（也稱(chēng)起動(dòng)繞組成副繞組）。主繞組接交流電源，輔繞組串接離心開(kāi)關(guān)S或起動(dòng)電容、運行電容等之后，再接入電源。轉子為籠型鑄鋁轉子，它是將鐵心疊壓后用鋁鑄入鐵心的槽中，并一起鑄出端環(huán)，使轉子導條短路成鼠籠型。
單相異步電動(dòng)機又分為單相電阻起動(dòng)異步電動(dòng)機，單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機、單相電容運轉異步電動(dòng)機和單相雙值電容異步電動(dòng)機。
單相異步電機的工作原理：
在交流電機中，當定子繞組通過(guò)交流電流時(shí)要采取電容用來(lái)分相，目的是使兩個(gè)繞組中的電流產(chǎn)生近于90゜的相位差，以產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)。，并建立了電樞磁動(dòng)勢，它對電機能量轉換和運行性能都有很大影響。所以單相交流繞組通入單相交流產(chǎn)生脈振磁動(dòng)勢，該磁動(dòng)勢可分解為兩個(gè)幅值相等、轉速相反的旋轉磁動(dòng)勢和，從而在氣隙中建立正轉和反轉磁場(chǎng)。這兩個(gè)旋轉磁場(chǎng)切割轉子導體，并分別在轉子導體中產(chǎn)生感應電動(dòng)勢和感應電流 。 該電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生正、反電磁轉矩。正向電磁轉矩企圖使轉子正轉；反向電磁轉矩企圖使轉子反轉。這兩個(gè)轉矩疊加起來(lái)就是推動(dòng)電動(dòng)機轉動(dòng)的合成轉矩，產(chǎn)生磁拉力，轉子旋轉。如果沒(méi)有啟動(dòng)繞組或啟動(dòng)繞組不接電容的話(huà)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)只會(huì )使轉子來(lái)回震蕩，轉不起來(lái)，除非有外力使轉子旋轉到一定轉速之后，電機才能正常運轉。
三相異步電機的基本結構：
三相異步電動(dòng)機主要有由定子和轉子，軸承組成。定子主要由鐵心，三相繞組，機座，端蓋組成。定子鐵心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成，在鐵心的內圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組。三相繞組由三個(gè)在空間互隔120°電角度、隊稱(chēng)排列的結構完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個(gè)線(xiàn)圈按一定規律分別嵌放在定子各槽內。其作用是通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)。機座通常為鑄鐵件，大型異步電動(dòng)機機座一般用鋼板焊成，微型電動(dòng)機的機座采用鑄鋁件，其作用是固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉子，并起防護、散熱等作用。封閉式電機的機座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護式電機的機座兩端端蓋開(kāi)有通風(fēng)孔，使電動(dòng)機內外的空氣可直接對流，以利于散熱。端蓋主要起固定轉子，支撐和防護作用。轉子主要由鐵心和繞組組成。轉子鐵心所用材料與定子一樣，由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來(lái)安置轉子繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內圓來(lái)沖制轉子鐵心。一般小型異步電動(dòng)機的轉子鐵心直接壓裝在轉軸上，大、中型異步電動(dòng)機（轉子直徑在300~400毫米以上）的轉子鐵心則借助與轉子支架壓在轉軸上。轉子繞組分為鼠籠式轉子和繞線(xiàn)式轉子。
（1）鼠籠式轉子：轉子繞組由插入轉子槽中的多根導條和兩個(gè)環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉子鐵心，整個(gè)繞組的外形像一個(gè)鼠籠，故稱(chēng)籠型繞組。小型籠型電動(dòng)機采用鑄鋁轉子繞組，對于100KW以上的電動(dòng)機采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。鼠籠轉子分為：阻抗型轉子、單鼠籠型轉子、雙鼠籠型轉子、深槽式轉子幾種，起動(dòng)轉矩等特性各有不同。
（2）繞線(xiàn)式轉子：繞線(xiàn)轉子繞組與定子繞組相似，也是一個(gè)對稱(chēng)的三相繞組，一般接成星形，三個(gè)出線(xiàn)頭接到轉軸的三個(gè)集流環(huán)上，再通過(guò)電刷與外電路聯(lián)接。
三相異步電動(dòng)機的工作原理：
當電動(dòng)機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱(chēng)交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉磁場(chǎng)，該旋轉磁場(chǎng)切割轉子繞組，從而在轉子繞組中產(chǎn)生感應電流（轉子繞組是閉合通路），載流的轉子導體在定子旋轉磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機轉軸上形成電磁轉矩，驅動(dòng)電動(dòng)機旋轉，并且電機旋轉方向與旋轉磁場(chǎng)方向相同。
單相異步電機和三相異步電機的不同點(diǎn)：
三相異步電動(dòng)機的結構與單相異步電動(dòng)機相似，其定子鐵心槽中嵌裝三相繞組，三相繞組之間互差120度，接入三相交流電源后，繞組電流產(chǎn)生的旋轉磁場(chǎng)，在轉子導體中產(chǎn)生感應電流，轉子在感應電流和氣隙旋轉磁場(chǎng)的相互作用下，又產(chǎn)生電磁轉柜，使電動(dòng)機旋轉。
單相異步電動(dòng)機鐵心由硅鋼片沖槽疊壓而成，槽內嵌裝兩套空間互隔90°電角度的主繞組（也稱(chēng)運行繞組）和輔繞組（也稱(chēng)起動(dòng)繞組成副繞組）。主繞組接交流電源，輔繞組串接離心開(kāi)關(guān)S或起動(dòng)電容、運行電容等之后，再接入電源。轉子為籠型鑄鋁轉子，它是將鐵心疊壓后用鋁鑄入鐵心的槽中，并一起鑄出端環(huán)，使轉子導條短路成鼠籠型。
三相異步電機與同等體積的單相異步電機相比，功率會(huì )大一些。
將電能轉變?yōu)闄C械能的電機。通常電動(dòng)機的作功部分作旋轉運動(dòng)，這種電動(dòng)機稱(chēng)為旋轉電動(dòng)機；也有作直線(xiàn)運動(dòng)的，稱(chēng)為直線(xiàn)電動(dòng)機。電動(dòng)機能提供的功率范圍很大，從毫瓦級到萬(wàn)千瓦級。電動(dòng)機的使用和控制非常方便，具有自起動(dòng)、加速、制動(dòng)、反轉、掣住等能力，能滿(mǎn)足各種運行要求；電動(dòng)機的工作效率較高，又沒(méi)有煙塵、氣味，不污染環(huán)境，噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點(diǎn)，所以在工農業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防、商業(yè)及家用電器、醫療電器設備等各方面廣泛應用。
單相異步電機的基本結構：
單相異步電動(dòng)機就是只需單相交流電源供電的電動(dòng)機。單相異步電動(dòng)機由定子、轉子、軸承、機殼、端蓋等構成。定子由機座和帶繞組的鐵心組成。鐵心由硅鋼片沖槽疊壓而成，槽內嵌裝兩套空間互隔90°電角度的主繞組（也稱(chēng)運行繞組）和輔繞組（也稱(chēng)起動(dòng)繞組成副繞組）。主繞組接交流電源，輔繞組串接離心開(kāi)關(guān)S或起動(dòng)電容、運行電容等之后，再接入電源。轉子為籠型鑄鋁轉子，它是將鐵心疊壓后用鋁鑄入鐵心的槽中，并一起鑄出端環(huán)，使轉子導條短路成鼠籠型。
單相異步電動(dòng)機又分為單相電阻起動(dòng)異步電動(dòng)機，單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機、單相電容運轉異步電動(dòng)機和單相雙值電容異步電動(dòng)機。
單相異步電機的工作原理：
在交流電機中，當定子繞組通過(guò)交流電流時(shí)要采取電容用來(lái)分相，目的是使兩個(gè)繞組中的電流產(chǎn)生近于90゜的相位差，以產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)。，并建立了電樞磁動(dòng)勢，它對電機能量轉換和運行性能都有很大影響。所以單相交流繞組通入單相交流產(chǎn)生脈振磁動(dòng)勢，該磁動(dòng)勢可分解為兩個(gè)幅值相等、轉速相反的旋轉磁動(dòng)勢和，從而在氣隙中建立正轉和反轉磁場(chǎng)。這兩個(gè)旋轉磁場(chǎng)切割轉子導體，并分別在轉子導體中產(chǎn)生感應電動(dòng)勢和感應電流 。 該電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生正、反電磁轉矩。正向電磁轉矩企圖使轉子正轉；反向電磁轉矩企圖使轉子反轉。這兩個(gè)轉矩疊加起來(lái)就是推動(dòng)電動(dòng)機轉動(dòng)的合成轉矩，產(chǎn)生磁拉力，轉子旋轉。如果沒(méi)有啟動(dòng)繞組或啟動(dòng)繞組不接電容的話(huà)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)只會(huì )使轉子來(lái)回震蕩，轉不起來(lái)，除非有外力使轉子旋轉到一定轉速之后，電機才能正常運轉。
三相異步電機的基本結構：
三相異步電動(dòng)機主要有由定子和轉子，軸承組成。定子主要由鐵心，三相繞組，機座，端蓋組成。定子鐵心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成，在鐵心的內圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組。三相繞組由三個(gè)在空間互隔120°電角度、隊稱(chēng)排列的結構完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個(gè)線(xiàn)圈按一定規律分別嵌放在定子各槽內。其作用是通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)。機座通常為鑄鐵件，大型異步電動(dòng)機機座一般用鋼板焊成，微型電動(dòng)機的機座采用鑄鋁件，其作用是固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉子，并起防護、散熱等作用。封閉式電機的機座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護式電機的機座兩端端蓋開(kāi)有通風(fēng)孔，使電動(dòng)機內外的空氣可直接對流，以利于散熱。端蓋主要起固定轉子，支撐和防護作用。轉子主要由鐵心和繞組組成。轉子鐵心所用材料與定子一樣，由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來(lái)安置轉子繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內圓來(lái)沖制轉子鐵心。一般小型異步電動(dòng)機的轉子鐵心直接壓裝在轉軸上，大、中型異步電動(dòng)機（轉子直徑在300~400毫米以上）的轉子鐵心則借助與轉子支架壓在轉軸上。轉子繞組分為鼠籠式轉子和繞線(xiàn)式轉子。
（1）鼠籠式轉子：轉子繞組由插入轉子槽中的多根導條和兩個(gè)環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉子鐵心，整個(gè)繞組的外形像一個(gè)鼠籠，故稱(chēng)籠型繞組。小型籠型電動(dòng)機采用鑄鋁轉子繞組，對于100KW以上的電動(dòng)機采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。鼠籠轉子分為：阻抗型轉子、單鼠籠型轉子、雙鼠籠型轉子、深槽式轉子幾種，起動(dòng)轉矩等特性各有不同。
（2）繞線(xiàn)式轉子：繞線(xiàn)轉子繞組與定子繞組相似，也是一個(gè)對稱(chēng)的三相繞組，一般接成星形，三個(gè)出線(xiàn)頭接到轉軸的三個(gè)集流環(huán)上，再通過(guò)電刷與外電路聯(lián)接。
三相異步電動(dòng)機的工作原理：
當電動(dòng)機的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱(chēng)交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉磁場(chǎng)，該旋轉磁場(chǎng)切割轉子繞組，從而在轉子繞組中產(chǎn)生感應電流（轉子繞組是閉合通路），載流的轉子導體在定子旋轉磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機轉軸上形成電磁轉矩，驅動(dòng)電動(dòng)機旋轉，并且電機旋轉方向與旋轉磁場(chǎng)方向相同。
單相異步電機和三相異步電機的不同點(diǎn)：
三相異步電動(dòng)機的結構與單相異步電動(dòng)機相似，其定子鐵心槽中嵌裝三相繞組，三相繞組之間互差120度，接入三相交流電源后，繞組電流產(chǎn)生的旋轉磁場(chǎng)，在轉子導體中產(chǎn)生感應電流，轉子在感應電流和氣隙旋轉磁場(chǎng)的相互作用下，又產(chǎn)生電磁轉柜，使電動(dòng)機旋轉。
單相異步電動(dòng)機鐵心由硅鋼片沖槽疊壓而成，槽內嵌裝兩套空間互隔90°電角度的主繞組（也稱(chēng)運行繞組）和輔繞組（也稱(chēng)起動(dòng)繞組成副繞組）。主繞組接交流電源，輔繞組串接離心開(kāi)關(guān)S或起動(dòng)電容、運行電容等之后，再接入電源。轉子為籠型鑄鋁轉子，它是將鐵心疊壓后用鋁鑄入鐵心的槽中，并一起鑄出端環(huán)，使轉子導條短路成鼠籠型。
三相異步電機與同等體積的單相異步電機相比，功率會(huì )大一些。
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