第二章-第三節(jié)：三相變頻調(diào)速異步電動機

第三節(jié)：三相變頻調(diào)速異步電動機第二章

三相異步電動機

目錄通用型三相變頻調(diào)速異步電動機01牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機02目錄Content三相變頻調(diào)速異步電動機三相變頻調(diào)速異步電動機是利用改變加在電動機定子繞組上交流電源的頻率和電壓值來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的異步電動機。三相變頻調(diào)速異步電動機的基本結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)原理與直接由電網(wǎng)電壓供電的三相異步電動機相仿。三相變頻調(diào)速異步電動機按用途可分為兩大類：一類是通用型，主要用于機械、加工、化工、輕工等設(shè)備中，以及用作流體機械風(fēng)機、水泵、壓縮機的拖動電動機，如YVP系列及YTSP系列；另一類是主要用于電力機車、內(nèi)燃機車、高速鐵路、城市地鐵、城際鐵路的牽引電動機，稱牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機。一、通用型三相變頻調(diào)速異步電動機通用型三相變頻調(diào)速異步電動機外形如圖2-20所示。與一般三相異步電動機相比，其能滿足高速運轉(zhuǎn)的需要及抵抗高頻電流的沖擊，非正弦電源對電動機的結(jié)構(gòu)、振動、冷卻放的影響等。通常要考慮以下內(nèi)容：絕緣等級最少為F級，一般用200級，并注意加強對地絕緣和線匝間絕緣防護(hù)和耐電壓的沖擊能力。2,減小、降低電動機運行中受到的沖擊、振動。冷卻方式一般采用強迫通風(fēng)冷卻。改善電動機在運行中對非正弦波的適應(yīng)能力，通常采取：盡可能減小定子和轉(zhuǎn)子的電阻，以降低對基波的銅損耗，來彌補高次諧波增加的銅損耗。為抑制高次諧波電流，適當(dāng)增加電動機磁路的電阻，定子和轉(zhuǎn)子磁路鐵芯用半閉口或閉口槽，可以減小漏磁通。電動機主磁路一般為不飽和狀態(tài)。二、牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機是指用于電力機車、內(nèi)燃機車、高速動車組、城市及城際軌道交通上的牽引電動機，它是驅(qū)動列車車輛動輪對的主電機，在啟動、牽引及制動等各種工作狀態(tài)下，都是通過電氣傳動控制改變電動機的轉(zhuǎn)速，來實現(xiàn)改變列車或車輛的運行速度、牽引或制動。因此牽引電動機運行的復(fù)雜性、可靠性及運行性能直接關(guān)系到整列車的運行安全及可靠性。以前由于直流電動機的啟動、調(diào)速性能較好，我國及世界各國均用直流牽引電動機作為牽引動力，但自20世紀(jì)80年代起，由于電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，已陸續(xù)全部改用三相交流傳動系統(tǒng)和三相變頻調(diào)速異步電動機控制，因此三相變頻調(diào)速正在整個電力牽引系統(tǒng)(包含部分城市電車、電動汽車)占有絕對的領(lǐng)導(dǎo)地位。二、牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機1.牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機的工作特點由于電動機懸掛在動力車的轉(zhuǎn)向架及車軸上，因此安裝尺寸受到嚴(yán)格的限制，從而導(dǎo)致電動機本身的結(jié)構(gòu)及尺寸受到嚴(yán)格的限制。車輛運行時，線路對車輛的一切動力影響都會傳遞給牽引電動機，使電動機承受較大的沖擊和振動，容易使電動機工作情況惡化及零部件損壞。牽引電動機使用環(huán)境惡劣，由于它懸掛在車體下，很容易受潮、受污、受風(fēng)雪雨水、南北方溫差等的影響。機車、車輛一般都重載啟動，而且需要有較高的速度、良好的調(diào)速性能、頻繁的啟動及制動性能。2.牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機的結(jié)構(gòu)及特點用于和諧系列電力機車(HXD3型)上的YJ85A型牽引電動機，其外形如圖2-21所示。用于地鐵電動車輛上的變頻調(diào)速異步牽引電動機，其外形如圖2-22所示。二、牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機由于牽引用三相變頻調(diào)速異步電動機須要滿足上述的特殊工作條件，因此它有別于一般用途的變頻調(diào)速異步電動機，具有以下主要的結(jié)構(gòu)及特點。定子改善定子散熱條件，定子設(shè)計成無機座化的鐵芯結(jié)構(gòu)，如圖2-21及圖2-22所示，即子鐵芯外周直接露在外部空氣中，電動機兩側(cè)端蓋直接固定在定子鐵芯兩端，這樣的結(jié)構(gòu)大改善了定子鐵芯的溫升。為有利于電動機的散熱，采用通風(fēng)機進(jìn)行強迫外通風(fēng)，冷卻風(fēng)從動端進(jìn)入，通過電動機定子鐵芯軸向通風(fēng)孔，轉(zhuǎn)子鐵芯軸向通風(fēng)孔，定、轉(zhuǎn)子之間的空氣隙，傳動端排出。定子鐵芯沖片采用0.5mm的高導(dǎo)磁、低損耗冷軋硅鋼片，工藝上要求定子鐵芯與軸鐵芯內(nèi)外圓同時落料，以保證空氣隙的均勻度，定子鐵芯應(yīng)牢固地固定在鋼制機架內(nèi)。定子槽型一般采用開口槽，這樣可以在槽內(nèi)嵌放成型的定子繞組，以獲得良好的絕緣性能定子繞組由矩形斷面的銅導(dǎo)線纏繞，定子繞組的絕緣等級為200級。繞組應(yīng)牢固地畫在鐵芯槽內(nèi)。線圈嵌裝好后進(jìn)行整體真空壓力浸漆，使線圈具有良好的電氣性能和機械強度。2.轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子鐵芯與定子鐵芯一起落料，外圓沖有半閉口槽，以嵌放轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)壓在轉(zhuǎn)軸上，在轉(zhuǎn)子鐵芯槽與內(nèi)圓之間沖有兩排圓形的軸向通風(fēng)孔，以加強轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子體的散熱，轉(zhuǎn)子鐵芯必須牢固地固定在轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)子繞組為鼠籠式結(jié)構(gòu)，由專用的銅合金導(dǎo)條與純銅制成的短路環(huán)焊接而成，必須緊鐵芯上。整個轉(zhuǎn)子制作完成后，必須經(jīng)過動平衡試驗合格，避免