一、异步电动机的结构

三相异步电动机主要由两大部分组成,即定子(静止部分)和转子(转动部分)。异步电动机的结构如图1-1所示。

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图1-1 异步电动机的结构图

(一)定子

定子是电动机固定不动的部分,由以下几个部件组成:机座(1),支持转子(9)的滚珠轴承(2),位于机座两端用来固定轴承的端盖(3),用于电动机散热的风扇(4),保护风扇转动叶片的风罩(5)和一个用于电气接线的出线盒(6)(位于机座旁)。

在机座内有铁心(7),它由硅钢片(厚0.3~0.5mm)叠成。铁心上有沟槽,槽内装设三相绕组。磁场的极对数(或极个数)决定磁场的旋转速度。如果电动机以额定频率工作,则磁场的旋转速度称为电动机的同步转速(n0)。

极对数(p),极个数与电动机的同步转速见表1-1。

表1-1 极对数(p),极个数与电动机的同步转速

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(二)转子

转子(9)安装在电动机轴(10)上。

与定子类似,转子也是由硅钢片组成的,带有沟槽。主要有两类转子;绕线式和笼型,区别在于沟槽里的绕组方式。

绕线式转子同定子一样是装在槽内的绕组,每相绕组集中到集电环。如果将集电环短路,转子的功能就同笼型一样了。

笼型转子在槽内嵌入铝棒,在转子两端分别有一个铝环将铝棒短路。

笼型转子是两种类型中最常用的。由于两类转子工作原理相同,所以只讨论笼型转子。旋转磁场和笼型转子如图1-2所示。

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图1-2 旋转磁场和笼型转子

当转子的一根铝棒置于旋转磁场中时,磁极穿过铝棒,磁场在铝棒中感应出电流(Iw),其大小只与力(F)有关(见图1-2和图1-3a)。

这个力由磁通密度(B)、感应电流(Iw)、转子长度(l)和力与磁通密度间的角度(θ)决定。

F=B×Iw×l×sinθ

如果θ=90°,则力为

F=B×Iw×l (1-1)

下一个穿越铝棒的磁极具有相反的极性,所以感应出反方向的电流。由于磁场方向也改变了,所以力的作用方向同前(见图1-3b)。

当整个转子都放在旋转磁场中时(见图1-3c)转子铝棒受到力的作用,使转子旋转,其速度(2)不会达到旋转磁场(1)的速度,这是因为在相同速度下转子铝棒里不会产生感应电流。

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图1-3 转子铝棒中的电磁感应