第13章異步電機(jī)的用途分類基本結(jié)構(gòu)和額定值三相異步電機(jī)的運(yùn)行原理

1、電電 機(jī)機(jī) 學(xué)學(xué)清華大學(xué)出版社清華大學(xué)出版社國(guó)家國(guó)家“十一五十一五”規(guī)劃教材規(guī)劃教材主編：孫旭東主編：孫旭東上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄12上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄異步電機(jī)的用途異步電機(jī)的用途優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格低廉、運(yùn)行可優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行效率較高。靠、堅(jiān)固耐用、運(yùn)行效率較高。缺點(diǎn)：功率因數(shù)低、吸收滯后無(wú)功功率。缺點(diǎn)：功率因數(shù)低、吸收滯后無(wú)功功率。l異步發(fā)電機(jī)：主要用于小容量發(fā)電異步發(fā)電機(jī)：主要用于小容量發(fā)電 l異步電動(dòng)機(jī)：拖動(dòng)各種機(jī)械異步電動(dòng)機(jī)：拖動(dòng)各種機(jī)械工業(yè)：風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)、礦山機(jī)械、輕工機(jī)械、金屬切削機(jī)床等。工業(yè)：風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)、礦

2、山機(jī)械、輕工機(jī)械、金屬切削機(jī)床等。農(nóng)業(yè)：水泵、脫粒機(jī)、粉碎機(jī)、加工機(jī)械等。農(nóng)業(yè)：水泵、脫粒機(jī)、粉碎機(jī)、加工機(jī)械等。民用：電扇、洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等。民用：電扇、洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)等。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄異步電動(dòng)機(jī)的分類異步電動(dòng)機(jī)的分類p按定子相數(shù)分按定子相數(shù)分單相、兩相、三相異步電動(dòng)機(jī)單相、兩相、三相異步電動(dòng)機(jī)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄2.2.按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分：按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分：繞線型異步電動(dòng)機(jī)繞線型異步電動(dòng)機(jī)鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄異步電動(dòng)機(jī)的分類異步電動(dòng)機(jī)的分類籠型異步電動(dòng)機(jī)又可分為：籠型異步電動(dòng)機(jī)又可分為： 單籠異步電動(dòng)機(jī)單籠異步電動(dòng)機(jī) 雙籠異步電動(dòng)機(jī)雙籠異步電

3、動(dòng)機(jī) 深槽異步電動(dòng)機(jī)深槽異步電動(dòng)機(jī)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄異步電機(jī)外形上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相籠型三相籠型異步電機(jī)異步電機(jī)1 1接線盒；接線盒；2 2風(fēng)罩；風(fēng)罩；3 3風(fēng)扇；風(fēng)扇；4 4機(jī)座；機(jī)座；5 5定子鐵心；定子鐵心；6 6轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子；7 7定子繞組；定子繞組；8 8軸承；軸承；9 9軸；軸；1010端蓋端蓋上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄定子鐵心定子鐵心機(jī)座機(jī)座轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子交交流流電電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 軸軸轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組（空氣隙）（空氣隙）定子繞組定子繞組鼠籠式鼠籠式繞線式繞線式二、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)二、三相異

4、步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理XAZBCY1nn(1)(1)電生磁電生磁：三相對(duì)稱繞：三相對(duì)稱繞組通往三相對(duì)稱電流產(chǎn)組通往三相對(duì)稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。生圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。(2)(2)磁生電磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流。動(dòng)勢(shì)和電流。(3)(3)電磁力電磁力：轉(zhuǎn)子載流：轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在（有功分量電流）體在磁場(chǎng)作用下受電磁力作磁場(chǎng)作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。1.1.轉(zhuǎn)動(dòng)原理轉(zhuǎn)動(dòng)原理上頁(yè)

5、上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄異步電機(jī)定子 外形上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄異步電機(jī)定子 內(nèi)部上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)p1 .1 .定子鐵心：定子鐵心：p主磁路的一部分由主磁路的一部分由0.5mm0.5mm厚的硅銅片沖疊而厚的硅銅片沖疊而成，每片之間互相絕緣成，每片之間互相絕緣減少渦損減少渦損, ,定子鐵心內(nèi)定子鐵心內(nèi)圓開(kāi)有許多小槽圓開(kāi)有許多小槽嵌放嵌放定子繞組。定子繞組。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄1 1、定子、定子異步動(dòng)機(jī)的定子由異步動(dòng)機(jī)的定子由定子鐵心定子鐵心、定子繞組定子繞組和和基座基座三部分組成。三部分組成。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄定子沖片定子沖片定子線圈定子線圈上

6、頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄機(jī)座機(jī)座上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄異步電機(jī)轉(zhuǎn)子異步電機(jī)轉(zhuǎn)子2 2、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子異步動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子異步動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。組成。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心 磁路的一部分。磁路的一部分。 由由0.5mm0.5mm厚的硅鋼片厚的硅鋼片疊成。疊成。 鐵心外圓沖有許多均鐵心外圓沖有許多均勻的槽，嵌放轉(zhuǎn)子繞組。勻的槽，嵌放轉(zhuǎn)子繞組。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄1 1）籠型繞組）籠型繞組銅條籠型轉(zhuǎn)子鑄鋁籠型轉(zhuǎn)子（1 1） 籠型轉(zhuǎn)子繞組籠型轉(zhuǎn)子繞組 由銅條或鑄鋁構(gòu)成。由銅條或鑄鋁構(gòu)成。 去掉轉(zhuǎn)子鐵心，外形象籠子，去掉轉(zhuǎn)子鐵心，外形象籠子，

7、 小型異步電機(jī)多采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組小型異步電機(jī)多采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組。 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄籠型轉(zhuǎn)子上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄繞線式轉(zhuǎn)子繞組上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄 與定子繞組相似，也是一個(gè)對(duì)稱的與定子繞組相似，也是一個(gè)對(duì)稱的三三 相繞組轉(zhuǎn)子通過(guò)電刷裝置接成相繞組轉(zhuǎn)子通過(guò)電刷裝置接成Y Y。 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)異步電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)l異步電機(jī)的氣隙異步電機(jī)的氣隙p氣隙大小對(duì)異步電機(jī)運(yùn)行性能有重要影響。氣隙大小對(duì)異步電機(jī)運(yùn)行性能有重要影響。p異步電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)是由勵(lì)磁電流產(chǎn)生的。為異步電機(jī)的氣隙磁場(chǎng)是由勵(lì)磁電流產(chǎn)生的。為了減小勵(lì)磁電流、提高功率因數(shù)，氣隙應(yīng)

8、盡可能了減小勵(lì)磁電流、提高功率因數(shù)，氣隙應(yīng)盡可能小。小。p一般一般0.22mm0.22mm氣隙大氣隙大I I0 0大大coscos 上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄1.1.定子部分定子部分定子鐵心：由導(dǎo)磁性能很好的硅鋼片定子鐵心：由導(dǎo)磁性能很好的硅鋼片疊疊成成導(dǎo)磁部分。導(dǎo)磁部分。定子繞組：放在定子鐵心內(nèi)圓槽內(nèi)定子繞組：放在定子鐵心內(nèi)圓槽內(nèi)導(dǎo)電部分。導(dǎo)電部分。 機(jī)座：固定定子鐵心及端蓋，具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。機(jī)座：固定定子鐵心及端蓋，具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。2.2.轉(zhuǎn)子部分轉(zhuǎn)子部分 轉(zhuǎn)子鐵心：由硅鋼片轉(zhuǎn)子鐵心：由硅鋼片疊疊成，也是磁路的一部分。成，也是磁路的一部分。轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組： 1 1）鼠籠

9、式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵心的每個(gè)槽內(nèi)插入一）鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵心的每個(gè)槽內(nèi)插入一根裸導(dǎo)條，形成一個(gè)根裸導(dǎo)條，形成一個(gè)多相對(duì)稱短路繞組多相對(duì)稱短路繞組。 2 2）繞線式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組為三相對(duì)稱繞組，）繞線式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組為三相對(duì)稱繞組，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi), ,形成三形成三相對(duì)稱短路繞組相對(duì)稱短路繞組。 異步電動(dòng)機(jī)的氣隙是均勻的。大小為機(jī)械條件所能異步電動(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。允許達(dá)到的最小值。3.3.氣隙氣隙上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄p額定功率，額定功率，PN （kW）電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)軸輸出轉(zhuǎn)軸輸出的的機(jī)械功率機(jī)械功率。p額定電壓，額定電壓

10、，UN（V，kV）額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)定子繞組上的額定運(yùn)行時(shí)電機(jī)定子繞組上的線電壓線電壓。p額定電流，額定電流，IN（A）定子繞組上加額定電壓、轉(zhuǎn)軸輸出額定功率時(shí)，定子繞組上加額定電壓、轉(zhuǎn)軸輸出額定功率時(shí)，定子繞組的定子繞組的線電流線電流。w 額定頻率，額定頻率，fN（Hz）我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工頻為我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工頻為50Hz。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄p額定轉(zhuǎn)速，額定轉(zhuǎn)速，nN （r/min）定子繞組上加額定頻率的額定電壓、轉(zhuǎn)軸輸出定子繞組上加額定頻率的額定電壓、轉(zhuǎn)軸輸出額定功率時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。額定功率時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。w 額定效率，額定效率，Nw 額定功率因數(shù)，額定功率因數(shù)，cosN額定運(yùn)行時(shí)定子側(cè)的功率因數(shù)。額定運(yùn)行時(shí)定子側(cè)的功率因數(shù)。額定運(yùn)行時(shí)額定運(yùn)行時(shí)輸出機(jī)械功率（即輸出機(jī)械功率（即PN）與定子側(cè)輸與定子側(cè)輸入的電功率（即入的電功率（即額定輸入功率額定輸入功率P1N）的比值。）的比值。上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值的額定值l額定功率與額定電壓、額定電流之間的關(guān)額定功率與額定電壓、額定電流之間的關(guān)系系N1NNN NNN3cosPPU I NNNNNTnTP22602NNNnPT95502上頁(yè)上頁(yè)下頁(yè)下頁(yè)目錄目錄異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)異步電動(dòng)