第4章異步電機(jī)(上)

第4章異步電機(jī)

異步電機(jī)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)和其他國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門作為拖動(dòng)機(jī)械風(fēng)機(jī)、水泵、運(yùn)輸機(jī)械，農(nóng)業(yè)機(jī)械，空調(diào)、冷凍，洗滌及其他機(jī)械的動(dòng)力。y1繞線轉(zhuǎn)子式電機(jī)

異步電機(jī)的作用優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉。

缺點(diǎn)：有級(jí)調(diào)速，從電網(wǎng)上吸收滯后的無功功率；起動(dòng)性能差。

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速n1與定子電流頻率f1、磁極對(duì)數(shù)p有關(guān)。同步轉(zhuǎn)速和極對(duì)數(shù)的關(guān)系（f1=50Hz)p1234n1(r/min)300015001000750三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理

當(dāng)定子通入對(duì)稱三相交流電時(shí)，產(chǎn)生轉(zhuǎn)速為n1的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子短路繞組,感生電勢(shì)與電流(右手定則判斷方向)，轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生電磁力(左手定則判斷方向)，電磁力形成轉(zhuǎn)矩順著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出機(jī)械能，但其轉(zhuǎn)速n小于n1。nf4.1三相異步電機(jī)的基本理論U2U1W2V1W1V2n例:一臺(tái)三相四極50Hz異步電動(dòng)機(jī)，已知額定轉(zhuǎn)速為1440r/min。求額定轉(zhuǎn)差率SN。解:4.1.1三相異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)及額定值

定子：由定子鐵心、定子繞組和機(jī)座構(gòu)成。定子鐵心：導(dǎo)磁部分,由導(dǎo)磁性能很好的0.5mm厚的硅鋼片疊成圓筒形，裝在機(jī)座內(nèi)的(大于10KW的，硅鋼片互相絕緣)。扇形沖片半閉口槽開口槽半開口槽定子繞組：導(dǎo)電部分，鐵心內(nèi)圓周表面開有內(nèi)槽，槽中放置的對(duì)稱三相定子繞組(Y或△)。定子繞組作用：是電機(jī)的電路，它可感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、流過電流、實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。成型線圈，散嵌線圈鼠籠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子:電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸三部分組成。機(jī)座：由鑄鐵或鑄鋼制成，固定定子鐵心及端蓋，具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。轉(zhuǎn)子鐵心：是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，用來安放轉(zhuǎn)子繞組，它用0.5mm厚的硅鋼片疊壓而成。鐵心固定在轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子支架上，整個(gè)轉(zhuǎn)子的外表呈圓柱形。銅條焊接結(jié)構(gòu)鑄鋁結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子繞組：1）鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組：在轉(zhuǎn)子鐵心的每一個(gè)槽中插入一根銅條，在銅條兩端各用一個(gè)銅環(huán)（稱為端環(huán)）把導(dǎo)條聯(lián)結(jié)起來，稱為銅排轉(zhuǎn)子。也可用鑄鋁的方法，把轉(zhuǎn)子導(dǎo)條和端環(huán)、風(fēng)扇葉片用鋁液一次澆鑄而成，稱為鑄鋁轉(zhuǎn)子。100kW以下的異步電動(dòng)機(jī)一般采用鑄鋁轉(zhuǎn)子?；\型繞組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固，成本低。

定子和轉(zhuǎn)子配合方式

異步電動(dòng)機(jī)的氣隙是均勻的。大小為機(jī)械條件所能允許達(dá)到的最小值。2）繞線式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組為三相對(duì)稱繞組，轉(zhuǎn)子繞組嵌在圓柱形鐵心外表面的槽中，其結(jié)構(gòu)與定子繞組相似，但它與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，三相繞組引出線分別接到轉(zhuǎn)軸上的三個(gè)與轉(zhuǎn)軸絕緣的集電環(huán)上，通過電刷裝置與外電路相聯(lián)，通過外串電阻改善電機(jī)的起動(dòng)，調(diào)速等性能。繞線式異步機(jī)RRR滑環(huán)電刷定子轉(zhuǎn)子起動(dòng)電阻?上一頁下一頁返回上一節(jié)下一節(jié)集電環(huán)異步電動(dòng)機(jī)繞線轉(zhuǎn)子星形接法三角形接法PN，UN，IN，fN，nN

，定子繞組相數(shù)、接法、cosφN和ηN、絕緣等級(jí)，溫升。4.1.1.2、3異步電動(dòng)機(jī)的額定值和主要系列小型電機(jī)：0.6~100kW，中型：100~1000kW，大型：1000kW以上。產(chǎn)品名稱異步電動(dòng)機(jī)繞線式異步電動(dòng)機(jī)防爆型異步電動(dòng)機(jī)高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī)新代號(hào)漢字意義老代號(hào)Y異異繞異爆異起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQO異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品名稱代號(hào)

我國(guó)生產(chǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)約有100多個(gè)系列，500多個(gè)品種和5000多個(gè)規(guī)格，分為本和派生與專用兩大系列。按部頒標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)產(chǎn)品型號(hào)編制方法的規(guī)定，異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)由三部分組成。即：

第一部分：產(chǎn)品代號(hào)：11——型號(hào)代號(hào)(用字母表示，異步電動(dòng)機(jī)的新代號(hào)為Y)：

12——電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)代號(hào)，

1—3——設(shè)計(jì)序號(hào)(用數(shù)字表示)。

第二部分：規(guī)格代號(hào)：2——1——電機(jī)中心高(mm)，

2——2——機(jī)座長(zhǎng)度(字母代號(hào)：用L、M和S分別表示長(zhǎng)、中、短機(jī)座)：

2——3——鐵芯長(zhǎng)度(數(shù)字代號(hào)：用1、2分別表示短、長(zhǎng)鐵芯)；

2——4——極數(shù)．

第三部分：特殊環(huán)境代號(hào)．

注；大型異步電動(dòng)機(jī)的規(guī)格代號(hào)由功率(kW)，極數(shù)／定子帙芯外徑(mm)三個(gè)小節(jié)組成。Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)Type功率Output(kw)轉(zhuǎn)速Speed(r/min)電流Current(A)電壓Voltage(V)效率Eff(%)功率因數(shù)powerfactor(cosφ)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩lockedrotortorque堵轉(zhuǎn)電流olckedrotorcurrent最大轉(zhuǎn)矩pull-outtorque重量Weight(kg)額定轉(zhuǎn)矩Ratetorque額定電流Ratedcurrent額定轉(zhuǎn)矩Ratetorque801-20.7528301.8380750.842.06.52.316802-21.128302.5380770.862.272.317801-40.5513901.5380730.762.462.317802-40.7513902.038074.50.762.362.318交流電動(dòng)機(jī)型號(hào)和功用

Y系列三相電動(dòng)機(jī)系全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的更新?lián)Q代產(chǎn)品，具有效率高、噪聲低、振動(dòng)小、性能好、外觀美等優(yōu)點(diǎn)。功率等級(jí)和安裝尺寸符合國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)。Y系列三相電動(dòng)機(jī)，小型電動(dòng)機(jī)容量一般在200kW以下,中型在200kW~1000kW，大型在1000kW以上。

Y系列小型系列電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)一設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品，三相鼠籠電動(dòng)機(jī)適用于驅(qū)動(dòng)無特殊性能要求的各種機(jī)械設(shè)備。定子繞組為三角形接法，B級(jí)絕緣，外殼防護(hù)等級(jí)為IP23?；窘Y(jié)構(gòu)及安裝型式為IMB(國(guó)際安裝，臥式)。YR系列中型高壓線繞型電動(dòng)機(jī)新產(chǎn)品，用于驅(qū)動(dòng)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩高的機(jī)械設(shè)備。但Y和YR系列不適宜卷揚(yáng)機(jī)頻繁起動(dòng)和經(jīng)常逆轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。

Y系列中型電動(dòng)機(jī)為中型高壓鼠籠式電動(dòng)機(jī)新產(chǎn)品，用以驅(qū)動(dòng)各種通用機(jī)械，如通風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、水泵等設(shè)備。電動(dòng)機(jī)機(jī)座和端蓋均有鋼板制成，采用國(guó)際上流行的箱式結(jié)構(gòu)，打開蓋子機(jī)內(nèi)全部可看到，部件均可拆裝，方便安裝和維修?；痉雷o(hù)等級(jí)為IP23，只要在頂部換裝不同的通風(fēng)部件，可派生IP54、IPW23、IPW24等不同的防護(hù)等級(jí)。

定子是外壓結(jié)構(gòu)，便于拆裝。定子繞組用磁性槽楔固定在鐵心槽內(nèi)，整個(gè)定子采用真空壓力浸F級(jí)無溶劑漆處理，具有很好的電性能和防潮能力。Y系列轉(zhuǎn)子用純鋁澆鑄而成，YR轉(zhuǎn)子系由絕緣銅線繞制，在非軸伸端有集電環(huán)。軸上焊筋，剛度增大，通風(fēng)效果好。轉(zhuǎn)軸一般為單軸伸，Y系列也可制成雙軸伸。

Y系列大型高壓鼠籠型電動(dòng)機(jī)新產(chǎn)品，用于驅(qū)動(dòng)水泵、風(fēng)機(jī)、碾磨機(jī)等機(jī)械設(shè)備。YR大型高壓線繞型電動(dòng)機(jī)新產(chǎn)品，用于驅(qū)動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)和軋鋼機(jī)等機(jī)械設(shè)備。

YK系列大型高速鼠籠型電動(dòng)機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)水泵、風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等機(jī)械設(shè)備。鋼板焊接機(jī)座，自然通風(fēng)管道通風(fēng)防護(hù)等級(jí)為IP23、IPR23；封閉水-空冷卻方式的防護(hù)等級(jí)為IP44。按冷卻器安裝位置有上水冷，下水冷和側(cè)水冷三種。其定子繞組下線后采用VPI真空壓力浸漬設(shè)備進(jìn)行F級(jí)無溶劑漆浸漬處理，絕緣性能良好。鑄鋁轉(zhuǎn)子，運(yùn)行穩(wěn)定；設(shè)有消音技術(shù)；具有兩軸伸端。

YL系列大中型立式水泵或其他立式機(jī)械。電動(dòng)機(jī)有定子、轉(zhuǎn)子、上機(jī)架、下機(jī)架及推力軸承等主要部件組成，裝有測(cè)溫元件，以監(jiān)視電機(jī)繞組及軸承溫度情況。

YFM系列大中型風(fēng)扇磨煤電動(dòng)機(jī)，用于飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量特別大的風(fēng)扇磨煤機(jī)及其他特性相似的機(jī)械，全封閉型，冷卻器在機(jī)座上部；采用臥式端蓋滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，單軸伸，絕緣等級(jí)為F級(jí)，溫升按B級(jí)考核。通風(fēng)分自然通風(fēng)冷卻；水-空冷卻及空-空冷卻。出線盒為密封結(jié)構(gòu)，一般裝于電機(jī)右側(cè)（從軸伸端看），盒的進(jìn)線孔可以朝上下左右四個(gè)方向轉(zhuǎn)換，盒內(nèi)有單獨(dú)的接地端子。s＜00＜

s＜1s＞1n＞n10＜n＜n1n＜0電磁制動(dòng)狀態(tài)nn發(fā)電機(jī)狀態(tài)n電動(dòng)機(jī)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)狀態(tài)：電磁轉(zhuǎn)矩Te是驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的。發(fā)電機(jī)狀態(tài)：感應(yīng)電勢(shì)和感應(yīng)電流方向與電動(dòng)機(jī)相反，電磁轉(zhuǎn)矩Te是阻力矩。電磁