《電機(jī)技術(shù)應(yīng)用》課件 2.1.1 異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)

三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)異步電動機(jī)概述

三相異步電機(jī)主要用作電動機(jī)，拖動各種生產(chǎn)機(jī)械。其結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠，成本低，效率高，可以用來拖動機(jī)床、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、起重卷揚(yáng)設(shè)備，得以廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，90%電力拖動電動機(jī)是異步電動機(jī)，其用電量占電網(wǎng)總負(fù)荷的50%以上。但是，因其功率因數(shù)低、起動和調(diào)速性能差，異步電動機(jī)還不能在生產(chǎn)中完全取代直流電動機(jī)和同步電機(jī)。

概述

三相異步電動機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩個基本部分以及其他的輔助設(shè)備組成。

定子是電動機(jī)的固定部分，用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，主要由定子鐵芯、定子繞組和基座等部件組成。轉(zhuǎn)子是電動機(jī)的轉(zhuǎn)動部分，由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等部件組成，其作用是在旋轉(zhuǎn)磁場作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢或電流。定子

(1)定子鐵心：由導(dǎo)磁性能很好的硅鋼片疊成，用于嵌放三相繞組，是導(dǎo)磁部分(2)定子繞組：放在定子鐵心內(nèi)圓槽內(nèi)，用銅漆包線繞制而成，是導(dǎo)電部分(3)機(jī)座：用鑄鋼或鑄鐵制成，起固定和支撐作用。轉(zhuǎn)子按照結(jié)構(gòu)不同可以分為鼠籠型轉(zhuǎn)子和繞線型轉(zhuǎn)子，主要包括（1）轉(zhuǎn)子鐵心：由外周有槽的硅鋼片疊成，用于嵌放繞組，提供磁路。（2）轉(zhuǎn)子繞組：感應(yīng)出電勢、電流，（3）轉(zhuǎn)軸（4）風(fēng)扇

轉(zhuǎn)子鐵心的硅鋼片轉(zhuǎn)子鐵芯繞線型轉(zhuǎn)子端部轉(zhuǎn)子繞組繞線型異步電動機(jī)鼠籠型異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子繞線型轉(zhuǎn)子：槽內(nèi)嵌放三相繞組，一般接成星形，繞組三條引線分別接到三個滑環(huán)上，通過電刷裝置引出，可以外接電阻以改善電動機(jī)的啟動調(diào)速等功能。鼠籠型轉(zhuǎn)子：為對稱多相繞組，鐵芯槽內(nèi)放銅條，端部用短路環(huán)形成一體，或鑄鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。鼠籠型轉(zhuǎn)子鐵心和繞組示意圖繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖繞線型轉(zhuǎn)子集電環(huán)鼠籠型轉(zhuǎn)子銅條籠型轉(zhuǎn)子鑄鋁籠型轉(zhuǎn)子兩種電機(jī)的比較

結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、工作可靠；不能人為改變電動機(jī)的機(jī)械特性。

鼠籠式的異步電動機(jī)因為它的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)的原因，它必須要借助于外接設(shè)備（自藕變壓器或接觸器）才能實現(xiàn)降壓起動，運(yùn)行時的區(qū)別也是這樣。

結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格較貴、維護(hù)工作量大；轉(zhuǎn)子外加電阻可人為改變電動機(jī)的機(jī)械特性。

繞線式的異步電動機(jī)除了可以借助外接設(shè)備實現(xiàn)降壓起動之外，還賴以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流來實現(xiàn)降壓起動（在轉(zhuǎn)子回程串聯(lián)有調(diào)節(jié)電阻）。繞線式異步電動機(jī)鼠籠式異步電動機(jī)1、異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子有哪兩種類型，各有何特點?

答：一種為繞線型轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子繞組像定子繞組一樣為三相對稱繞組，可以聯(lián)結(jié)成星形或三角形。繞組的三根引出線接到裝在轉(zhuǎn)子一端軸上的三個集電環(huán)上，用一套三相電刷引出來，可以自行短路，也可以接三相電阻。另一種為鼠籠型轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子鐵心上有槽，各槽里都有一根導(dǎo)條，在鐵心兩端有兩個端環(huán)，分別把所有導(dǎo)條伸出槽外的部分都聯(lián)結(jié)起來，形成了短路回路，所以又稱短路繞組，具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠的優(yōu)點。

思考與練習(xí)思考與練習(xí)2、繞線型異步電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的相數(shù)、極對數(shù)總是設(shè)計得與定子相同，鼠籠型異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子相數(shù)、極對數(shù)又是如何確定的呢?與鼠籠條的數(shù)量有關(guān)嗎？答：鼠籠型異步電機(jī)轉(zhuǎn)子相數(shù)就是鼠籠轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)條數(shù)；轉(zhuǎn)子極對數(shù)是靠定子繞組磁動勢感應(yīng)而得的，因此它始終與定子繞組的極對數(shù)相等，與鼠籠轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條數(shù)無關(guān)。3、異步電動機(jī)的氣隙比同步電動機(jī)的氣隙大還是??？為什么？答：異步電動機(jī)的氣隙比同步電動機(jī)的氣隙小，因為異步電動機(jī)的勵磁電流由三相交流電源提供，如果氣隙大，則磁阻大，所需的勵磁電流就大，因勵磁電流為無功電流，所以勵磁電流大就使異步電動機(jī)功率因數(shù)變壞，即降低。而同步電動機(jī)勵磁電流由直流電源提供，從同步電動機(jī)的v形曲線可知，當(dāng)勵磁電流從小增大，勵磁狀態(tài)從欠勵到過勵時，功率因數(shù)可由滯后的轉(zhuǎn)變?yōu)槌暗模惒诫妱訖C(jī)的功率因數(shù)永遠(yuǎn)為滯后的。

思考與練習(xí)思考與練習(xí)4、異步電動機(jī)定子和轉(zhuǎn)子分別起什么作用答：定子是電動機(jī)的固定部分，用