第六节 电动机原理,运行导则.docVIP

一．异步电动机的结构与分类 异步电动机的分类 为适应各种生产机械的需要，异步电动机的系列、品种、规格很多。异步电动机按定子的相数可分为单相、三相；按转子绕组的结构可分为笼型和绕线转子，笼型异步电动机可根据贴心槽的形式分为普通型、深槽型、双笼型；按防护方式可分为开启式、封闭式、防爆式等。此外还可以按异步电动机的尺寸、使用条件、绝缘等级、工作方式等进行分类。 异步电动机的基本机构 异步电动机由两大部分组成，即静止部分和旋转部分，静止部分又被称为定子，旋转部分又被称为转子。图6-1是三相异步电动机的外形图和剖视图。图6-2是三相异步电动机的结构图。 图6-1 三相异步电动机的外形图和剖视图 （a）笼形异步电动机外形；（b）绕线转子异步电动机外形 （c）小型笼形异步电动机剖视图；（d）绕线转子异步电动机剖视图 1-定子；2定子绕组；3-转子；4-集电环；6-出线盒； 7-风扇；8-轴承；9-轴承套；10-端盖；11-内盖；12-外盖；13-风扇罩 从图6-2中可以看到，异步电动机主要由端盖、机座、定子、定子绕组、转子、风扇、风扇罩等组成。 6-2 三相异步电动机的结构图 定子 异步电动机的定子主要由定子铁心、定子绕组、端盖、机座等组成。 定子铁心 定子铁心是由0.35～0.5mm厚的相互绝缘的硅钢片叠压而成。未装绕组的异步电动机定子形状如图6-3所示。它是电动机磁路的一部分。由于异步电动机的磁场是交变的，所以铁心中要产生涡流损耗和磁滞损耗，为了减少铁心的损耗，铁心是用相互绝缘的硅钢片叠压而成。一般小容量的电动机主要利用硅钢片的表面氧化层来达到片间的绝缘，而容量较大的电动机所用的硅钢片必须涂绝缘漆。 图6-3 未装绕组的异步电动机定子形状 （a）定子铁心装在机座内；（b）叠成定子铁心的硅钢片 定子铁心内圆上均匀分布一定形状的槽，槽内安放线圈（绕组），称定子线圈（绕组）。线圈与槽之间用绝缘物隔开。常用的定子槽有3种形状，定子槽形如图6-4所示。其中开口槽的槽口宽度与横宽相等，开口槽适用于大、中容量的高压异步电动机，便于高压成形线圈的嵌线。半开口槽的槽口宽度等于或大于曹宽的一半，半开口槽适用于500V以下的中型电动机，便于嵌入扁线绕成的分为双排的成形线圈。半闭口槽的槽口宽度小于槽宽的一半，半闭口槽适用于低压圆铜线绕成的散嵌线圈，其优点是槽口较小，齿部对主磁通磁阻小，可以减小励磁电流。槽形的选择与线圈的形式应相适应。 图5-4 定子槽形 定子铁心的外径小于1m时，叠片冲成整圆。当外径大于1m时，由于受到整张硅钢片标准尺寸的限制而冲成扇形片，叠装时，每层接缝应相互错开拼成整圆，构成定子铁心整体。 大中型异步电动机定子铁心沿轴线长度上每隔一定距离有一条通风沟，以利于散热。 定子绕组 定子绕组有成形硬绕组和散嵌软绕组两类。散嵌软绕组多用于小容量电动机，它是由高强度漆包线绕制成的线圈按一定规律依次嵌入槽中，形成的三相定子绕组。大、中容量电动机由于电流大、电压高、导线截面积大，绝缘强度要求高，故采用扁线绕制的成形线圈比较适合。散嵌绕组可分为单层、双层及单双层混合绕组3种，而成形硬绕组只采用双层一种形式，先绕成单个线圈，包扎对地绝缘后，热压或冷压成形，然后嵌入定子槽中。所有的定子线圈按一定的方式连接起来组成定子绕组。一半三相绕组的6个端线都引到机座侧面的接线板上，在与电源相接时，可根据情况将6个端线接成三角形或接成星形。 机座和端盖 定子铁心固定在机座内，机座起着固定定子铁心的作用，机座应该有足够的强度和刚度，以承受加工、运输及运行中的各种作用力，同时还要满足通风散热的需要。异步电动机的机座还作为主磁路的组成部分，当安装的保护方式和冷却方式不同时，机座结构也不同。小型电动机一般都采用铸铁机座，中型电动机除采用铸铁机座外，也有采用钢板焊接的机座，大型电动机的机座都是用钢板焊接成的。例如封闭式异步电动机的机座外壳上铸有散热筋，而且定子铁心与机座紧密接触使内部热量易于传出。防护式电动机的机座与定子铁心之间留有一定的通风道，使空气疏通，带走机内热量。 电动机的端盖装在机座两侧，它起着保护电动机铁心和绕组端部的作用，在中小型电动机中它还与轴承一起支撑转子。 转子 异步电动机的转子主要由转子铁心、转子绕组、转轴和轴承组成。转子外形如图6-5所示。 转子铁心是主磁路的一部分。在正常运行时，转子转速接近同步转速。旋转磁场相对于转子的转速很低，转子中的铁损很小，所以原则上转子铁心用普通硅钢片叠装就可以了。但是通常仍用从定子冲片的内圆冲下来的原料做转子叠片。小功率电动机的转子铁心直接套压在轴上；功率较大时，铁心压在转子支架上，然后安装在轴上。 图6-5 转子外形 （a）外形图；（b）剖视图 在转子铁心的外圆上也均匀分布着放线圈或导条的槽。各槽中的线圈连接起来成为转子绕组