第4章異步電機

異步電機廣泛應用于工農(nóng)業(yè)和其他國民經(jīng)濟部門作為拖動機械風機、水泵、運輸機械，農(nóng)業(yè)機械，空調(diào)、冷凍，洗滌及其他機械的動力。y1繞線轉(zhuǎn)子式電機

異步電機的作用優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、運行可靠、價格低廉。

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

旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速n1與定子電流頻率f1、磁極對數(shù)p有關。同步轉(zhuǎn)速和極對數(shù)的關系（f1=50Hz)p1234n1(r/min)300015001000750三相異步電動機的基本工作原理

當定子通入對稱三相交流電時，產(chǎn)生轉(zhuǎn)速為n1的旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子短路繞組,感生電勢與電流(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)磁場轉(zhuǎn)動，輸出機械能，但其轉(zhuǎn)速n小于n1。nf4.1三相異步電機的基本理論U2U1W2V1W1V2n例:一臺三相四極50Hz異步電動機，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的結(jié)構(gòu)及額定值

定子：由定子鐵心、定子繞組和機座構(gòu)成。定子鐵心：導磁部分,由導磁性能很好的0.5mm厚的硅鋼片疊成圓筒形，裝在機座內(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：導電部分，鐵心內(nèi)圓周表面開有內(nèi)槽，槽中放置的對稱三相定子繞組(Y或△)。定子繞組作用：是電機的電路，它可感應電動勢、流過電流、實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換。成型線圈，散嵌線圈鼠籠轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子:電機的旋轉(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。機座：由鑄鐵或鑄鋼制成，固定定子鐵心及端蓋，具有較強的機械強度和剛度。轉(zhuǎn)子鐵心：是電動機磁路的一部分，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)子鐵心的每一個槽中插入一根銅條，在銅條兩端各用一個銅環(huán)（稱為端環(huán)）把導條聯(lián)結(jié)起來，稱為銅排轉(zhuǎn)子。也可用鑄鋁的方法，把轉(zhuǎn)子導條和端環(huán)、風扇葉片用鋁液一次澆鑄而成，稱為鑄鋁轉(zhuǎn)子。100kW以下的異步電動機一般采用鑄鋁轉(zhuǎn)子?；\型繞組結(jié)構(gòu)簡單，堅固，成本低。

定子和轉(zhuǎn)子配合方式

異步電動機的氣隙是均勻的。大小為機械條件所能允許達到的最小值。2）繞線式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組為三相對稱繞組，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的起動，調(diào)速等性能。繞線式異步機RRR滑環(huán)電刷定子轉(zhuǎn)子起動電阻?上一頁下一頁返回上一節(jié)下一節(jié)集電環(huán)異步電動機繞線轉(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，溫升。4.1.1.2、3異步電動機的額定值和主要系列小型電機：0.6~100kW，中型：100~1000kW，大型：1000kW以上。產(chǎn)品名稱異步電動機繞線式異步電動機防爆型異步電動機高起動轉(zhuǎn)矩異步電動機新代號漢字意義老代號Y異異繞異爆異起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQO異步電動機產(chǎn)品名稱代號

我國生產(chǎn)的三相異步電動機約有100多個系列，500多個品種和5000多個規(guī)格，分為本和派生與專用兩大系列。按部頒標準電機產(chǎn)品型號編制方法的規(guī)定，異步電動機的型號由三部分組成。即：

第一部分：產(chǎn)品代號：11——型號代號(用字母表示，異步電動機的新代號為Y)：

12——電動機的特點代號，

1—3——設計序號(用數(shù)字表示)。

第二部分：規(guī)格代號：2——1——電機中心高(mm)，

2——2——機座長度(字母代號：用L、M和S分別表示長、中、短機座)：

2——3——鐵芯長度(數(shù)字代號：用1、2分別表示短、長鐵芯)；

2——4——極數(shù)．

第三部分：特殊環(huán)境代號．

注；大型異步電動機的規(guī)格代號由功率(kW)，極數(shù)／定子帙芯外徑(mm)三個小節(jié)組成。Y系列三相異步電動機技術數(shù)據(jù)型號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交流電動機型號和功用

Y系列三相電動機系全國統(tǒng)一設計的更新?lián)Q代產(chǎn)品，具有效率高、噪聲低、振動小、性能好、外觀美等優(yōu)點。功率等級和安裝尺寸符合國際電工委員會（IEC）標準。Y系列三相電動機，小型電動機容量一般在200kW以下,中型在200kW~1000kW，大型在1000kW以上。

Y系列小型系列電動機系統(tǒng)一設計的新產(chǎn)品，三相鼠籠電動機適用于驅(qū)動無特殊性能要求的各種機械設備。定子繞組為三角形接法，B級絕緣，外殼防護等級為IP23。基本結(jié)構(gòu)及安裝型式為IMB(國際安裝，臥式)。YR系列中型高壓線繞型電動機新產(chǎn)品，用于驅(qū)動起動轉(zhuǎn)矩高的機械設備。但Y和YR系列不適宜卷揚機頻繁起動和經(jīng)常逆轉(zhuǎn)的場合。

Y系列中型電動機為中型高壓鼠籠式電動機新產(chǎn)品，用以驅(qū)動各種通用機械，如通風機、壓縮機、水泵等設備。電動機機座和端蓋均有鋼板制成，采用國際上流行的箱式結(jié)構(gòu)，打開蓋子機內(nèi)全部可看到，部件均可拆裝，方便安裝和維修?；痉雷o等級為IP23，只要在頂部換裝不同的通風部件，可派生IP54、IPW23、IPW24等不同的防護等級。

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)，整個定子采用真空壓力浸F級無溶劑漆處理，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機新產(chǎn)品，用于驅(qū)動水泵、風機、碾磨機等機械設備。YR大型高壓線繞型電動機新產(chǎn)品，用于驅(qū)動卷揚機和軋鋼機等機械設備。

YK系列大型高速鼠籠型電動機，用于驅(qū)動水泵、風機、鼓風機、壓縮機等機械設備。鋼板焊接機座，自然通風管道通風防護等級為IP23、IPR23；封閉水-空冷卻方式的防護等級為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真空壓力浸漬設備進行F級無溶劑漆浸漬處理，絕緣性能良好。鑄鋁轉(zhuǎn)子，運行穩(wěn)定；設有消音技術；具有兩軸伸端。

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

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

s＜1s＞1n＞n10＜n＜n1n＜0電磁制動狀態(tài)nn發(fā)電機狀態(tài)n電動機狀態(tài)電動機狀態(tài)：電磁轉(zhuǎn)矩Te是驅(qū)動性質(zhì)的。發(fā)電機狀態(tài)：感應電勢和感應電流方向與電動機相反，電磁轉(zhuǎn)矩Te是阻力矩。電磁