三相異步電動(dòng)機 

 

 

作電動(dòng)機運行的三相異步電機。三相異步電動(dòng)機轉子的轉速低于旋轉磁場(chǎng)的轉速，轉子繞組因與磁場(chǎng)間存在著(zhù)相對運動(dòng)而產(chǎn)生電動(dòng)勢和電流，并與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉矩，實(shí)現能量變換。

 

與單相異步電動(dòng)機相比，三相異步電動(dòng)機運行性能好，并可節省各種材料。按轉子結構的不同，三相異步電動(dòng)機可分為籠式和繞線(xiàn)式兩種?；\式轉子的異步電動(dòng)機結構簡(jiǎn)單、運行可靠、重量輕、價(jià)格便宜，得到了廣泛的應用，其主要缺點(diǎn)是調速困難。繞線(xiàn)式三相異步電動(dòng)機的轉子和定子一樣也設置了三相繞組并通過(guò)滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調節變阻器電阻可以改善電動(dòng)機的起動(dòng)性能和調節電動(dòng)機的轉速。

 

 

 

原理

 

 

當向三相定子繞組中通入對稱(chēng)的三相交流電時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)以同步轉速n1沿定子和轉子內圓空間作順時(shí)針?lè )较蛐D的旋轉磁場(chǎng)。由于旋轉磁場(chǎng)以n1轉速旋轉，轉子導體開(kāi)始時(shí)是靜止的，故轉子導體將切割定子旋轉磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應電動(dòng)勢（感應電動(dòng)勢的方向用右手定則判定）。由于轉子導體兩端被短路環(huán)短接，在感應電動(dòng)勢的作用下，轉子導體中將產(chǎn)生與感應電動(dòng)勢方向基本一致的感生電流。轉子的載流導體在定子磁場(chǎng)中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對轉子軸產(chǎn)生電磁轉矩，驅動(dòng)轉子沿著(zhù)旋轉磁場(chǎng)方向旋轉。

 

通過(guò)上述分析可以總結出電動(dòng)機工作原理為：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。

 

交流三相異步電動(dòng)機繞組分類(lèi)

 

單層繞組：

 

單層繞組就是在每個(gè)定子槽內只嵌置一個(gè)線(xiàn)圈有效邊的繞組，因而它的線(xiàn)圈總數只有電機總槽數的一半。單層繞組的優(yōu)點(diǎn)是繞組線(xiàn)圈數少工藝比較簡(jiǎn)單；沒(méi)有層間絕緣故槽的利用率提高；單層結構不會(huì )發(fā)生相間擊穿故障等。缺點(diǎn)則是繞組產(chǎn)生的電磁波形不夠理想，電機的鐵損和噪音都較大且起動(dòng)性能也稍差，故單層繞組一般只用于小容量異步電動(dòng)機中。單層繞組按照其線(xiàn)圈的形狀和端接部分排列布置的不同，可分為鏈式繞組、交叉鏈式繞組、同心式繞組和交叉式同心繞組等幾種繞組形式。

 

1：鏈式繞組鏈式繞組是由具有相同形狀和寬度的單層線(xiàn)圈元件所組成，因其繞組端部各個(gè)線(xiàn)圈像套起的鏈環(huán)一樣而得名。單層鏈式繞組應特別注意的是其線(xiàn)圈節距必須為奇數，否則該繞組將無(wú)法排列布置。

 

2：交叉鏈式繞組當每極每相槽數9為大于2的奇數時(shí)鏈式繞組將無(wú)法排列布置，此時(shí)就需要采用具有單、雙線(xiàn)圈的交叉式繞組。

 

3：同心式繞組在同一極相組內的所有線(xiàn)圈圍抱同一圓心。

 

4：當每級每相槽數Q為大于2的偶數時(shí)則可采取交叉同心式繞組的形式。

 

單層同心繞組和交叉同心式繞組的優(yōu)點(diǎn)為繞組的繞線(xiàn)、嵌線(xiàn)較為簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)則為線(xiàn)圈端部過(guò)長(cháng)耗用導線(xiàn)過(guò)多?，F除偶有用在小容量2極、4極電動(dòng)機中以外，如今已很少采用這種繞組形式。