单元二：2.2 三相异步电动机的结构（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（高教版.第4版）

2.2 三相异步电动机的结构 电机概述 电机基本结构 电机绕组与接线 电机冷却系统 电机保护装置 电机安装与调试 电机概述 01 电机是一种能将机械能、电能、电磁能等形式的能量转换为机械能的设备。 电机定义 按照工作原理和结构，电机可分为直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机等。 电机分类 电机定义与分类 三相异步电动机利用三相交流电产生旋转磁场，使转子产生感应电流，从而驱动电动机旋转。 工作原理 三相异步电动机结构简单，主要由定子、转子和轴承等组成，便于维护和保养。 结构简单 三相异步电动机价格相对较低，适用于各种工业和民用领域。 价格低廉 通过改变电源频率或电压，可以方便地调节三相异步电动机的转速。 调速性能好 三相异步电动机特点 初期发展 早期的电机由直流电机和交流电机组成，其中直流电机由于其调速性能较差，逐渐被交流电机所取代。 交流电机的兴起 随着电力电子技术的发展，交流电机的调速性能得到了显著提高，逐渐成为工业领域的主流选择。 现代电机技术 现代电机技术融合了电力电子、控制理论、计算机技术等多种先进技术，使得电机的性能和效率得到了进一步提升。同时，随着环保意识的提高，节能型电机也逐渐成为市场主流。 电机发展历程 电机基本结构 02 定子绕组是电动机的电路部分，由绝缘导线组成，三相绕组按照一定的规律嵌套在定子槽内。 绕组 铁心 机座 定子铁心是电动机磁路的一部分，由0.5mm厚的硅钢片叠压而成，片间涂有绝缘漆以减少铁心损耗。 机座通常由铸铁或铸钢制成，其作用是固定定子铁心和定子绕组，并作为电动机的外壳。 03 02 01 定子部分组成 转子绕组是电动机的电路部分，通常由绝缘导线绕制而成，嵌套在转子槽内。 绕组 转子铁心是电动机磁路的一部分，由0.5mm厚的硅钢片叠压而成，片间涂有绝缘漆以减少铁心损耗。 铁心 转轴的作用是支撑转子铁心和负载，并传递扭矩。 转轴 转子部分组成 轴承用于支撑转轴，并减小转轴与机座之间的摩擦力。 端盖用于固定轴承和保护电动机内部结构，通常由铸铁或铝合金制成。 轴承与端盖 端盖 轴承 电机绕组与接线 03 绕组形式与特点 集中式绕组 线圈集中于槽内，结构简单，适用于小容量电动机。 分布式绕组 线圈分布在槽内，分布均匀，适用于大容量电动机。 交叉式绕组 线圈在槽内交叉排列，电流方向相反，适用于高压电动机。 三相绕组末端相连，首端分别接三相电源，适用于小容量电动机。 星形接线 三相绕组首尾相连，三个首端接三相电源，适用于大容量电动机。 三角形接线 接线前检查绕组绝缘情况，确保接线正确、牢固，避免短路或断路。 注意事项 接线方式与注意事项 绝缘等级 根据电动机的电压等级和工作环境选择合适的绝缘等级。 绝缘材料 采用绝缘材料如绝缘漆、绝缘胶带等对绕组进行绝缘处理。 绝缘工艺 采用浸渍、喷涂等工艺对绕组进行绝缘处理，提高绕组的绝缘性能。 绕组绝缘处理 电机冷却系统 04 冷却方式分类及特点 利用空气自然对流散热，一般用于小功率电机。 通过风扇强制空气流动散热，适用于中等功率电机。 利用水作为冷却介质，适用于大功率电机。 利用液态介质蒸发带走热量，适用于高温环境下的电机。 自然冷却 强制风冷 水冷 蒸发冷却 散热器 风扇 通风道 控制电路 冷却系统组成及工作原理 01 02 03 04 用于将电机内部的热量传递到外部，一般由铝或铜制成。 用于加快空气流动，提高散热效果。 用于引导空气流动，确保散热器周围空气流通。 用于控制风扇的开关和转速，以达到最佳的散热效果。 清除灰尘和杂物，保持散热器表面清洁。 定期清理散热器 确保风扇正常运转，无噪音或异常振动。 检查风扇运转情况 确保通风道畅通，无堵塞现象。 检查通风道 对于需要润滑的部位，定期更换润滑油，保持良好润滑状态。 定期更换润滑油 冷却系统维护与保养 电机保护装置 05 通过检测电流产生的热量，实现过载保护。当电动机过载时，热继电器内的双金属片弯曲，推动触点断开，切断电源。 热继电器 当电动机过载时，熔断器熔断，切断电源，实现过载保护。 熔断器 过载保护装置 熔断器 当电动机发生短路时，熔断器熔断，切断电源，保护电动机免受短路电流的损害。 断路器 当电动机发生短路时，断路器跳闸，切断电源，实现短路保护。 短路保护装置 漏电保护器 当电动机发生漏电时，漏电保护器动作，切断电源，实现接地保护。 零序电流互感器 通过检测三相电流的平衡状态，判断电动机是否发生接地故障，实现接地保护。 接地保护装置 其他保护装置 过电压保护装置 当电动机过电压时，过电压保护装置动作，切断电源，保护电动机免受过电压的损害。 过电流保护装置 当电动机过电流时，过电流保护装置动作，切断电源，保护电动机免受过电流的损害。 电机安装与调试 06 检查电机型号和规格是否符合要求。