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第二節(jié) 交流電動機(jī)及其電力拖動運行(上)

交流電動機(jī)分為：異步和同步電動機(jī)。

一、三相異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)(重點)

三相異步電動機(jī)的組成如圖3-3

三相異步電動機(jī)由定子和轉(zhuǎn)子兩個基本部分組成。

(一)定子

定子是電動機(jī)固定部分，作用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。主要由定子鐵芯、定子繞組和機(jī)座組成。

1、 定子鐵芯。圓筒狀，硅鋼片疊成，表面有均布的槽，用來安放繞組。

2、 定子繞組。由許多線圈連接而成。

3、 機(jī)座。用來安裝定子鐵芯，支撐轉(zhuǎn)子。

三相定子繞組的三個首端和三個末端分別接在電動機(jī)出線盒的6個接線柱上。

(二)轉(zhuǎn)子

組成：轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)軸。其作用是在旋轉(zhuǎn)磁場作用下獲得轉(zhuǎn)動力矩。

按照構(gòu)造的不同，轉(zhuǎn)子分為鼠籠式和繞線式兩種。

1、鼠籠式轉(zhuǎn)子。這種轉(zhuǎn)子用銅條安裝在轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)，兩端用端環(huán)焊接，形狀像鼠籠。

對于中、小功率的電動機(jī)(100kW以下)目前大部分采用鑄鋁方式。

鼠籠式異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，使用維護(hù)方便，因而得到廣泛應(yīng)用。

2、繞線式轉(zhuǎn)子。繞線式轉(zhuǎn)子的繞組和定子繞組相似，但三相繞組連接成星形，三根端線連接到裝在轉(zhuǎn)軸上的三個銅滑環(huán)上，通過一組電刷與外電路相連接。

繞線式電動機(jī)的特點是：可以通過滑環(huán)和電刷，將附加電阻接入轉(zhuǎn)子電路，從而改善起動性能和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。

二、三相異步電動機(jī)的工作原理

通入定子繞組的三相電流共同產(chǎn)生的合成磁場隨著電流的交變而在空間不斷地旋轉(zhuǎn)，稱為旋轉(zhuǎn)磁場。

旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子鐵芯槽中的導(dǎo)體，在閉合的導(dǎo)體中產(chǎn)生電流，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩而使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1與電源頻率f成正比，與旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)P成反比。即

F─電源頻率(50次 / 秒);

P─磁極對數(shù)

注意：電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速不相等。兩者的差異是保證電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的必要條件。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n小于旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，相差程度用轉(zhuǎn)差率S表示。

轉(zhuǎn)差率是分析異步電動機(jī)運行情況的一個重要參數(shù)。當(dāng)電動機(jī)通電而轉(zhuǎn)子未轉(zhuǎn)動時(如在起動最初瞬間或電動機(jī)嚴(yán)重過載而堵轉(zhuǎn)時)，n=0，則S=1;當(dāng)轉(zhuǎn)子空載運行時，其轉(zhuǎn)速非常接近旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，則S≈0。轉(zhuǎn)差率變化范圍0~1。

電機(jī)轉(zhuǎn)速

三、三相異步電動機(jī)銘牌及主要系列(重點)

電動機(jī)銘牌標(biāo)明的有關(guān)電量和機(jī)械量的數(shù)值是廠家依據(jù)國家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定的，稱為額定值。

(一) 型號：三相異步電動機(jī)型號主要說明電動機(jī)的機(jī)型、規(guī)格。

(二)額定值

在異步電動機(jī)銘牌上標(biāo)注有一系列額定數(shù)據(jù)。在一般情況下，電動機(jī)都按其銘牌上標(biāo)注的條件和額定數(shù)據(jù)運行，即所謂的額定運行。異步電動機(jī)的額定數(shù)據(jù)主要有：

1、額定功率P：在額定運行情況下，電動機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率稱為額定功率，單位為kW，即千瓦。

2、額定電壓U：在額定運行情況下，外加于定子繞組上的線電壓稱為額定電壓，單位為V，即伏或kV，即千伏。

3、額定電流I：電動機(jī)在額定電壓下，軸端有額定功率輸出時，定子繞組線電流，單位為A，即安。

4、額定頻率f：我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用電的頻率為50Hz。

5、額定轉(zhuǎn)速n：指電動機(jī)在額定運行時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位為r/min，即轉(zhuǎn)/分。

(三)連接方法

電動機(jī)出線盒中有六個接線柱，分上下兩排用金屬連接板可以把三相定子繞組接成星形(Y形)或三角形(Δ形)。

星形接法是把三個末端連接在一起，三角形接法是首尾相接。

(四)絕緣等級和溫升

絕緣等級是指電動機(jī)所用絕緣材料的耐熱等級，分A、E、B、F等級。常用B級絕緣材料的允許最高溫度為120℃左右。

允許溫升是指電動機(jī)的溫度與周圍環(huán)境溫度相比升高的限度。例如B級絕緣的電動機(jī)溫升為80℃(環(huán)境溫度以40℃為標(biāo)準(zhǔn))。

(五)工作方式

表示電動機(jī)的運行方式，可分為連續(xù)、短時、斷續(xù)三種。

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