如图4.2所示的是一台三相笼型感应电动机的结构图,其主要部件介绍如下:
三相感应电动机主要由固定不动的感应电动机定子,旋转并拖动机械负载的感应电动机转子两部分组成。
转子和定子之间在装配过程中会形成一个气隙,这个气隙需要以电动机容量的大小来决定,气隙的大小对感应电动机的运行性能影响极大,气隙大则由电网供给的励磁电流(滞后的无功电流)大,使电机的功率因素变差;但是气隙过小时将使装配困难,运行不可靠,高次谐波磁场增强,从而使附加损耗增加以及使启动特性变差,一般把气隙间隙控制在0.4~4mm的范围内。
三相感应电动机主要是以电磁感应的作用来传递能量并使电动机转动。
图4.3 三相感应电动机的定子构造
感应电动机由定子铁芯、钢制机座、定子绕组线圈组成定子结构。定子铁芯由硅钢片叠加而成,每片硅钢片的厚度约为0.5mm。一个三相感应电动机的定子构造如图4.3所示。定子铁芯作为一部分的电动机主磁通磁路并安放定子绕组;定子绕组则是通过电流建立磁场、感应电动势以实现机电能量的转换。
电动机转子由转子铁芯、转子绕组和转轴组成。转子铁芯由表面冲槽的硅钢片叠加成一圆柱形。转子铁芯装在转轴上,转轴拖动机械负载。转子、气隙和定子铁芯组合成了电动机的完整磁路。转子铁芯也是组成一部分的电动机主磁通磁路和安放转子绕组。(www.daowen.com)
转子绕组的作用是感应电动势、流过电流并产生电磁转矩,按其结构形式可分为两种形式:鼠笼式转子和绕线式转子。
鼠笼式转子是将铜条插入到转子铁芯槽里,再将铜条两端全部焊在两个铜端环上,构成了闭合回路。抽去转子铁芯后剩下的铜条及其两边的端环,形成鼠笼状,故被称为鼠笼式电动机。
绕线式转子同电动机的定子一样,都是在铁芯的槽中嵌入三相绕组,三相绕组的一端连成星形,三相绕组的另一端则分别连接在三个铜制的集电环上,集电环固定在转轴上,而三个环之间及环与转轴之间相互绝缘,在集电环上通过用弹簧压着碳刷与外电路连接来改善电动机的启动和调速特性。
图4.4 鼠笼式电动机转子
(a)转子;(b)鼠笼
鼠笼式转子结构的电动机称为鼠笼式异步电动机;绕线式转子结构的电动机称为绕线式异步电动机,这两种电动机虽然结构有些差异但工作原理基本相同。
在实际应用中,一般都会使用鼠笼式异步电动机。所以本章以介绍鼠笼式异步电动机为主。鼠笼式电动机的转子如图4.4所示。
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