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第二節 交流電動機及其電力拖動運行(上)

交流電動機分為：異步和同步電動機。

一、三相異步電動機的基本結構(重點)

三相異步電動機的組成如圖3-3

三相異步電動機由定子和轉子兩個基本部分組成。

(一)定子

定子是電動機固定部分，作用是產生旋轉磁場。主要由定子鐵芯、定子繞組和機座組成。

1、 定子鐵芯。圓筒狀，硅鋼片疊成，表面有均布的槽，用來安放繞組。

2、 定子繞組。由許多線圈連接而成。

3、 機座。用來安裝定子鐵芯，支撐轉子。

三相定子繞組的三個首端和三個末端分別接在電動機出線盒的6個接線柱上。

(二)轉子

組成：轉子繞組、轉子鐵芯、轉軸。其作用是在旋轉磁場作用下獲得轉動力矩。

按照構造的不同，轉子分為鼠籠式和繞線式兩種。

1、鼠籠式轉子。這種轉子用銅條安裝在轉子鐵芯槽內，兩端用端環焊接，形狀像鼠籠。

對于中、小功率的電動機(100kW以下)目前大部分采用鑄鋁方式。

鼠籠式異步電動機結構簡單，工作可靠，使用維護方便，因而得到廣泛應用。

2、繞線式轉子。繞線式轉子的繞組和定子繞組相似，但三相繞組連接成星形，三根端線連接到裝在轉軸上的三個銅滑環上，通過一組電刷與外電路相連接。

繞線式電動機的特點是：可以通過滑環和電刷，將附加電阻接入轉子電路，從而改善起動性能和調節轉速。

二、三相異步電動機的工作原理

通入定子繞組的三相電流共同產生的合成磁場隨著電流的交變而在空間不斷地旋轉，稱為旋轉磁場。

旋轉磁場切割轉子鐵芯槽中的導體，在閉合的導體中產生電流，轉子導體電流與旋轉磁場相互作用產生電磁轉矩而使轉子旋轉。

旋轉磁場的轉速n1與電源頻率f成正比，與旋轉磁場的磁極對數P成反比。即

F─電源頻率(50次 / 秒);

P─磁極對數

注意：電動機轉子的轉速與定子旋轉磁場的轉速不相等。兩者的差異是保證電動機旋轉的必要條件。轉子轉速n小于旋轉磁場轉速，相差程度用轉差率S表示。

轉差率是分析異步電動機運行情況的一個重要參數。當電動機通電而轉子未轉動時(如在起動最初瞬間或電動機嚴重過載而堵轉時)，n=0，則S=1;當轉子空載運行時，其轉速非常接近旋轉磁場轉速，則S≈0。轉差率變化范圍0~1。

電機轉速

三、三相異步電動機銘牌及主要系列(重點)

電動機銘牌標明的有關電量和機械量的數值是廠家依據國家的有關標準制定的，稱為額定值。

(一) 型號：三相異步電動機型號主要說明電動機的機型、規格。

(二)額定值

在異步電動機銘牌上標注有一系列額定數據。在一般情況下，電動機都按其銘牌上標注的條件和額定數據運行，即所謂的額定運行。異步電動機的額定數據主要有：

1、額定功率P：在額定運行情況下，電動機軸上輸出的機械功率稱為額定功率，單位為kW，即千瓦。

2、額定電壓U：在額定運行情況下，外加于定子繞組上的線電壓稱為額定電壓，單位為V，即伏或kV，即千伏。

3、額定電流I：電動機在額定電壓下，軸端有額定功率輸出時，定子繞組線電流，單位為A，即安。

4、額定頻率f：我國規定標準工業用電的頻率為50Hz。

5、額定轉速n：指電動機在額定運行時電動機的轉速，單位為r/min，即轉/分。

(三)連接方法

電動機出線盒中有六個接線柱，分上下兩排用金屬連接板可以把三相定子繞組接成星形(Y形)或三角形(Δ形)。

星形接法是把三個末端連接在一起，三角形接法是首尾相接。

(四)絕緣等級和溫升

絕緣等級是指電動機所用絕緣材料的耐熱等級，分A、E、B、F等級。常用B級絕緣材料的允許最高溫度為120℃左右。

允許溫升是指電動機的溫度與周圍環境溫度相比升高的限度。例如B級絕緣的電動機溫升為80℃(環境溫度以40℃為標準)。

(五)工作方式

表示電動機的運行方式，可分為連續、短時、斷續三種。

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