电动机的原理及运行维护(编辑修改稿)

电动机的原理及运行维护(编辑修改稿)内容摘要：

70 年代以来，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。 诸如交流电动机的串级调速，各种类型的变频调速，无换向器电动机调速等，使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽，稳态精度高，动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。 除此之外，由于交流电力拖动具有调速性能优良，维修费用低等优点，将广泛应 用于各个工业电气自动化领域中，并逐步取代直流电力拖动而成为电力拖动的主流。 二、电动机的工作原理 三相异步电动机的结构及工作原理 目前较常用的主要是交流电动机，它可分为三相异步电动机和单相交流电动机两种。 第一种多用在工业上，而第二种多用在民用电器上。 下面以三相异步电动机为例介绍电动机的工作原理。 5 三相异步电动机的结构 三相异步电动机的结构主要由两个部分组成，一是固定不动的部分（简称定子），二是可以自由旋转的部分（简称转子）。 定子与转子之间有一个很小的气隙。 此外，还有机座、端盖轴承、接线盒、风扇等其他部分。 异步电动机根据转子的绕组的结构不同，可分为鼠笼式和绕线式两种。 鼠笼式异步电动机的转子绕组本身自成闭合回路，整个转子形成一个坚实的整体，其结构简单牢固、运行可靠、价格便宜，应用最为广泛，小型异步电动机绝大部分属于这类。 绕线式异步电动机的结构比鼠笼式复杂，但启动性能较好，需要时还可以调节电动机的转速。 三相鼠笼式异步电动机的结构。 1. 定子 定子是用来产生旋转磁场的，主要由定子铁心、定子绕组和机座等部分组成。 鼠笼式和绕线式异步电动机的定子结构是完全一样的。 转子是异步电 动机的转动部分，它在定子绕组旋转磁场的作用下获得一定的转矩而旋转，通过联轴器或皮带轮带动其他机械设备做功。 转子由转子铁心、转子绕组和转轴等部分组成。 机座是电动机的外壳和支架，它的作用是固定和保护定子铁心、定子绕组并支撑端盖，所以要求机座具有足够的机械强度和刚度，能承受运输和运行过程中的各种作用力。 中、小型异步电动机通常采用铸铁机座，定子铁心紧贴在机座的内壁，电动机运行时铁心和绕组产生的 热量主要通过机座表面散发到空气中去，因此，为了增加散热面积，在机座表面装有散热片。 对大型异步电动机，一般采用钢板焊接机座，此时为了满足通风散热的要求，机座内表面与铁心隔开适当距离，以形成空腔，作为冷却空气的通道。 对称三相交流电流通入对称三相绕组时，便产生一个旋转磁场。 下面选取各相电流出现最大值的几个瞬间进行分析。 当ω t=0176。 时， U 相电流达到正最大值，电流从首端 U1 流入，用 表示，从末端 U2流出，用⊙表示； V 相和 W 相电流均为负，因此电流均从绕组的末端流入，首端流出，故末端 V2 和W2 应填上 ，首端 V1 和 W1 应 填上⊙，合成磁场的轴线正好位于 U 相绕组的轴线上。 当ω t=120176。 时， V 相电流为正的最大值，因此 V 相电流从首端 V1 入， 用 表示 ，从末端 V2 流出，用⊙表示。 U 相和 W 相电流均为负 ,则 U1 和 W1 端为流出电流，用⊙表示，而 U2 和 W2 为流入电流， 用 表示 ，此时合成磁场的轴线正好位于 V相绕组的轴线上，磁场方向已从ω t=0176。 时的位置沿逆时针方向旋转了 120176。 当ω t=240176。 和ω t=360176。 时，合成磁场的位置。 当ω t=360176。 时，合成磁场的轴线正好位于 U相绕组的轴线上，磁场方向从起始位置逆时针方向旋转了 360176。 ，即电 流变化一个周期，合成磁场旋转一周。 由此可见，对称三相交流电流通入对称三相绕组所形成的磁场是一个旋转磁场。 旋转的方向从 U→ V→ W，正好和电流出现正的最大值顺序相同，即由电流超前相转向电流滞后相。 如果三相绕组通入负序电流，则电流出现正的最大值的顺序是 U→ W→ V。 通过图解法分析可知，旋转磁场的旋转方向也为 U→ W→ V。 综上分析可知，三相异步电动机转动的基本工作原则是： (1)三相对称绕组中通入三相对称电流产生圆形旋转磁场，其转速为异步转速且 n=60f/p 6 式中： f 为电源频率， 单位为。