电动机技术发展现状、工作原理和运行维护(编辑修改稿)

电动机技术发展现状、工作原理和运行维护(编辑修改稿)内容摘要：

，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。 图 2— 1所示是三相笼式异步电动机的结构。 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 (4) 种作用力。 图 21 三相笼式异步电动机的结构 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。 三相异步电动机的工作原理 图 2— 2 所示为用图解法分析旋转磁场的电机绕组结构图。 图中 交流电机 的定子上嵌放着对称的三相绕组 U1— U V1— V W1— W2，电流的流入端用符号 表示，流出端用⊙表示。 三相对称电流波形如图 2— 3 所示。 假定电流从绕组首端流入为正，末端流出为负。 （ 5) 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。 在图 2— 2中，当 =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⊙，如图2— 2（ a）所示。 从图可见，合成磁场的轴线正好位于 U 相绕组的轴线上。 图 22 电机绕组结构图 图 23 电流波形图 （ 6） 当 =120176。 时， V 相电流为正的最大值，因此 V 相电流从首端 V1 流入，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，如图 2— 2（ b）所示。 由图可见，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 =0176。 时的位置沿逆时针方向旋转了 120176。 当 =240176。 和 =360176。 时，合成磁场的位置分别如图 2— 2（ c）、（ d）所示。 当 =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 （正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。 ），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n=(60f/P)X(1s)且式中： f 为电源频率，单位为 Hz； p 为电机极对数 ,s 为转差率。 (2)转子导体切割旋转磁场产生 感应电动势 和电流。 (3)转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用，从而形成电磁转矩，驱使电动机转子转动，其转速小于同步转速。 异步电动机的转速不可能达到定子旋转磁场的转速，即同步转速，因为如果到达同步转速，则转子导体与旋转磁场之间没有相对运动 ，随之在转子导体中不能感应出电势和电流，也就不能产生推动转子的电磁力。 因此，异步电动机的转速总是低于同步转速，即两种转速之间总是存在差异，异步电动机因此而得名。 又因为异步电动机转子电流是通过电磁感应作用产生的，所以又称为感应。