驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成

異步電機(jī)

1驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成用途：異步電機(jī)主要用作電動(dòng)機(jī)，是應(yīng)用最廣泛的一種電動(dòng)機(jī)，在動(dòng)力負(fù)載中，異步電動(dòng)機(jī)的使用約占85％左右；在工業(yè)農(nóng)業(yè)方面，拖動(dòng)各類機(jī)械——三相異步電機(jī)；在家用電器方面的電扇、電冰箱、空調(diào)機(jī)等——單相異步電機(jī)；作異步發(fā)電機(jī)使用，多是單機(jī)使用，常用于電網(wǎng)尚未到達(dá)的地區(qū)，或用于風(fēng)力發(fā)電等特殊場(chǎng)合。一、異步電機(jī)（感應(yīng)電機(jī)）的用途和類型前言2驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成類型按相數(shù)：?jiǎn)蜗?、三相；按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)：三相：鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，繞線式異步電動(dòng)機(jī)；單相：都是籠型。鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固，成本低，運(yùn)行性能不如繞線式；繞線式異步電動(dòng)機(jī)通過外串電阻改善電機(jī)的起動(dòng)，調(diào)速等性能。3驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成二、優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠，效率較高，價(jià)格低廉，堅(jiān)固耐用。缺點(diǎn)： ①轉(zhuǎn)速不易調(diào)節(jié) ②鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能較差 ③功率因數(shù)滯后，勵(lì)磁電流由電網(wǎng)供給4驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成主要內(nèi)容三相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理及磁勢(shì)，磁場(chǎng)。異步電機(jī)的基本方程式，等效電路。工作特性，及起動(dòng)調(diào)速問題。單相異步電機(jī)。5驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成§5.1異步電機(jī)的基本類型和基本結(jié)構(gòu)一、定子組成：定子鐵心、定子繞組、機(jī)座三部分構(gòu)成。定子鐵心作用：定子磁路的一部分、嵌放定子繞組。構(gòu)成：為減少鐵耗，鐵心一般采用導(dǎo)磁性能好、比損耗小的0.5mm厚的硅鋼片疊成。為嵌放定子繞組，定子沖片中均勻地沖制若干個(gè)形狀相同的槽。槽形：半閉合（小型機(jī)，繞組為圓導(dǎo)線）、半開口（低壓中型機(jī)，繞組為成型線圈）、開口槽（高壓大、中型機(jī)，繞組為用絕緣帶包扎并浸漆處理過的成型線圈）。6驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成7驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成8驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成2、定子繞組作用：是電機(jī)的電路，它可感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、流過電流、實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。成型線圈，散嵌線圈9驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成3、機(jī)座固定和支撐定子鐵心10驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成二、轉(zhuǎn)子：組成：鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸分類：籠型、繞線式轉(zhuǎn)子鐵心：0.5mm厚的硅鋼片沖制疊壓而成。作用：電機(jī)磁路的一部分、嵌放轉(zhuǎn)子繞組。

11驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成2、轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、流過電流、產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。斜槽形式12驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組自己短路的繞組，在轉(zhuǎn)子在每個(gè)槽中放有一根導(dǎo)體（銅、鋁），導(dǎo)體比鐵芯長(zhǎng)，在鐵芯兩端用兩個(gè)端環(huán)將導(dǎo)體短接，形成短路繞組。若將鐵芯去掉，剩下的繞組形狀似松鼠籠子，故稱鼠籠式繞組。了解知識(shí)：銅料：需要把事先做好的裸銅條插入轉(zhuǎn)子鐵心上的槽里，再用銅端環(huán)套在伸出兩端的銅條上，最后焊在一起鋁料：用熔化了的鋁液直接澆鑄在轉(zhuǎn)子鐵心上的槽里，連同端環(huán)、風(fēng)扇一次鑄成。鑄鋁鼠籠轉(zhuǎn)子可節(jié)約用銅，工藝簡(jiǎn)單，可提高生產(chǎn)率，所以容量在100kW以下的小型異步機(jī)一般都采用它。13驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成繞線式繞組為對(duì)稱三相繞組，一般接成星形，出線端經(jīng)滑環(huán)、電刷引出電流。特點(diǎn)：可在轉(zhuǎn)子回路串入附加電阻，改善起動(dòng)性能、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。了解知識(shí)：三個(gè)末端聯(lián)接在一起，三個(gè)始端分別與裝在轉(zhuǎn)軸上但與轉(zhuǎn)軸絕緣的三個(gè)滑環(huán)相聯(lián)接，沿環(huán)外緣又與三個(gè)靜止的電刷相接觸，電刷再和外電路聯(lián)接。借此，轉(zhuǎn)子繞組既能自身短路又能把附加電阻引入轉(zhuǎn)子電路以改善電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能繞線式轉(zhuǎn)子繞組14驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成異步電動(dòng)機(jī)繞線轉(zhuǎn)子15驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成3、轉(zhuǎn)軸

支撐轉(zhuǎn)子鐵心，輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩。16驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成三、端蓋、風(fēng)罩銘牌、風(fēng)扇、氣隙：

氣隙：定轉(zhuǎn)子之間的間隙，很小，0.2-1mm。對(duì)電機(jī)的性能影響很大。17驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成氣隙大小對(duì)電機(jī)性能有很大的影響氣隙大：磁阻大，勵(lì)磁電流大，功率因數(shù)低。氣隙小：為了降低電機(jī)的空載電流（勵(lì)磁電流），提高電機(jī)的功率因數(shù)，氣隙應(yīng)盡可能地小。如果把感應(yīng)電機(jī)看作變壓器，顯然，氣隙愈小則定子和轉(zhuǎn)子之間的相互感應(yīng)作用就愈好。但是氣隙過小，將使裝配困難和運(yùn)行不可靠，因此允許采用的最小氣隙是受加工可能性及機(jī)械安全考慮所能達(dá)到的最小值所限制。18驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成籠型異步電機(jī)剖面圖轉(zhuǎn)軸定子繞組轉(zhuǎn)子定子鐵心端蓋接線盒19驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成繞線型異步電機(jī)剖面圖20驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成§5.2異步電機(jī)的基本工作原理電動(dòng)機(jī)運(yùn)行是異步電機(jī)最主要的運(yùn)行方式。一、異步電動(dòng)機(jī)是如何轉(zhuǎn)動(dòng)起來的異步電動(dòng)機(jī)定子上有三相對(duì)稱的交流繞組n121驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成定子三相對(duì)稱交流繞組通入三相對(duì)稱交流電流時(shí)，將在電機(jī)氣隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（n1)轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)體處于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁力線，并產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，判斷感應(yīng)電勢(shì)方向。（右手定則）轉(zhuǎn)子導(dǎo)體通過端環(huán)自成閉路，并通過感應(yīng)電流。感應(yīng)電流與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁力，判斷電磁力的方向。（左手定則）電磁力作用在轉(zhuǎn)子上將產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，并驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)（n)。根據(jù)以上電磁感應(yīng)原理，異步電動(dòng)機(jī)也叫感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。

22驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成異步電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)轉(zhuǎn)子實(shí)際n與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)n1不相等。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速用n1表示，稱為同步轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速用n表示定義轉(zhuǎn)差Δn=n1-n。nn1是異步電機(jī)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的必要條件。解釋：n＝n1，則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體之間將無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，于是轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)子電流，從而不產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。無法維持電機(jī)旋轉(zhuǎn)。因此n和n1之間總是存在著差異。23驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)三條件旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)n1=60f/p轉(zhuǎn)子導(dǎo)體閉合，產(chǎn)生Inn1轉(zhuǎn)差率定義轉(zhuǎn)差率是表征感應(yīng)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)基本變量。按照轉(zhuǎn)差率的正負(fù)和大小，感應(yīng)電機(jī)有電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電磁制動(dòng)三種運(yùn)行狀態(tài)。24驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成1、電動(dòng)機(jī)狀態(tài)：0<n<n1；0<s<1轉(zhuǎn)子：i2、e2同方向；Tem與轉(zhuǎn)向n相同，為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)子上：輸出的機(jī)械轉(zhuǎn)矩定子上：從電網(wǎng)吸收電功率。三、異步電機(jī)三種運(yùn)行狀態(tài)25驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成2、發(fā)電機(jī)狀態(tài)：>n>n1；-

<s<0轉(zhuǎn)子：i2、e2與電動(dòng)機(jī)狀態(tài)相反；Tem與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)子上：吸收機(jī)械轉(zhuǎn)矩定子上：輸出電功率。26驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成3、制動(dòng)狀態(tài)：

-<n<0；s

轉(zhuǎn)子：Tem與n1轉(zhuǎn)向相同，與n方向相反，為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子上：吸收機(jī)械轉(zhuǎn)矩定子上：從電網(wǎng)吸收電功率吸收能量全轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芟牡簟?7驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成三種工作狀態(tài)的應(yīng)用現(xiàn)代感應(yīng)電機(jī)主要作為電動(dòng)機(jī)。電磁制動(dòng)往往只是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在完成某一生產(chǎn)過程而出現(xiàn)的短時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，例如交流起重機(jī)下放重物時(shí)，為限制下放速度，往往使感應(yīng)電機(jī)運(yùn)行于電磁制動(dòng)狀態(tài)；感應(yīng)發(fā)電機(jī)，有時(shí)用于農(nóng)業(yè)小型水電站和風(fēng)力發(fā)電站。28驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)基本變量，在分析異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)有著重要的地位。根據(jù)轉(zhuǎn)差率可以區(qū)分異步電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)29驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成30驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成§5.3異步電機(jī)的額定值異步電機(jī)的銘牌Y132M-4型電動(dòng)機(jī)為例三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132M-4功率7.5KW頻率50Hz電壓380V電流15.4A接法△轉(zhuǎn)速1440r/min絕緣等級(jí)B工作方式連續(xù)年月編號(hào)××電機(jī)廠31驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成1、型號(hào)：為了適應(yīng)不同用途和不同工作環(huán)境的需要，電動(dòng)機(jī)制成不同的系列，每種系列用各種型號(hào)表示。Y132M-4三相異步電動(dòng)機(jī)磁極數(shù)機(jī)座中心高機(jī)座長(zhǎng)度代號(hào)（S-短機(jī)座；M-中機(jī)座；L-長(zhǎng)機(jī)座）32驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào)產(chǎn)品名稱異步電動(dòng)機(jī)繞線式異步電動(dòng)機(jī)防爆型異步電動(dòng)機(jī)高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī)新代號(hào)漢字意義老代號(hào)Y異異繞異爆異起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQO33驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成2、接法U1U2V1V2W1W2U1U2V1V2W1W2U1V1W1W2U2V2接電源接電源U1W1W2U2V2V1定子三相繞組可接成Y或Δ，繞組的始端和末端都安裝在電動(dòng)機(jī)機(jī)座的接線片上，使用時(shí)根據(jù)電源電壓的不同，三相繞組可以聯(lián)接成Y或Δ接法。34驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成額定功率PN：指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)，軸上輸出的機(jī)械功率，單位：W或kW；

額定電壓U1N：指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，加在定子繞組上的線電壓，單位：V；額定電流I1N：指電動(dòng)機(jī)在定子繞組上加額定電壓、軸上輸出額定功率時(shí)定子繞組中的線電流，單位：A主要銘牌數(shù)據(jù)135驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成主要銘牌數(shù)據(jù)2

額定頻率f：我國(guó)規(guī)定電網(wǎng)工頻為50Hz；額定轉(zhuǎn)速nN：指電動(dòng)機(jī)在定子額定電壓、額定頻率下，軸上輸出額定功率時(shí)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，單位：r/min額定功率因數(shù)cosφN：指電動(dòng)機(jī)在額定運(yùn)行時(shí)定子側(cè)的功率因數(shù)。36驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部構(gòu)成主要銘牌數(shù)據(jù)3

銘牌上還標(biāo)有絕緣等級(jí)、溫升、工作方式、連接方法等，對(duì)繞線式異步電動(dòng)機(jī)還標(biāo)有轉(zhuǎn)子繞組的額定電壓和額定電流。轉(zhuǎn)子繞組額定電壓U2N：指定子繞組加額定電壓、轉(zhuǎn)子繞組開路時(shí)，滑環(huán)間的線電壓，單位：V；轉(zhuǎn)子額定電流I2N：指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行、轉(zhuǎn)子短