3.1 认识三相异步电动机（课件）-《电机与电气控制技术》同步教学（哈尔滨工程大学出版社）

项目三 交流电机的应用 1 目 录 CONTENTS 任务一 认识三相异步电动机 任务二 三相异步电动机的运行 任务三 三相异步电动机的使用、维护与检修 任务四 单相异步电动机的应用 2 任务一 认识三相异步电动机 3 任务分析 现代各种生产机械大都使用电动机来驱动。三相异步电动机是所有电动机中应用最广泛的一种。根据相关资料统计,现在电网中的电能2/3以上是由三相异步电动机消耗的,而且工业越发达,现代化程度越高,其比例越大。 任务一 认识直流电机 4 任务目标 了解三相异步电动机的特点、用途和分类; 认识三相异步电动机的结构,了解各部件的作用; 了解三相异步电动机的铭牌数据,掌握额定值的简单计算; 掌握三相异步电动机的工作原理、旋转磁场、定子绕组。 任务一 认识直流电机 5 根据产生或使用电能种类的不同,旋转的电磁机械可分为直流电机和交流电机两大类。交流电机可分为异步电机和同步电机两种。异步电机主要作为电动机使用。异步电动机又有单相和三相两种,而三相异步电动机又分笼型和绕线式两种。 知识链接 一、直流电机的特点和用途 任务一 认识直流电机 6 三相异步电动机具有结构简单、工作可靠、价格低廉、维修方便、效率高、体积小、质量轻等一系列优点。与同容量的直流电动机相比,三相异步电动机的质量和价格约为直流电动机的1/3,所以应用较为广泛。三相异步电动机的缺点是功率因数较低,起动和调速性能不如直流电动机。因此,在调速性能要求较高的场合,多选择直流电动机。但由于现代电子技术迅猛发展,采用由晶闸管组成的变频电源装置,三相异步电动机的调速性能得到改善,应用更加广泛。 二、三相异步电动机的特点和用途 任务一 认识直流电机 7 三、三相异步电动机的结构 任务一 认识直流电机 8 1.定子部分 2.转子部分 3.气隙 三相异步电动机也可分为定子、转子两大部分。定子是电动机中固定不动的部分,转子是电动机的旋转部分。由于异步电动机的定子产生励磁旋转磁场,同时从电源吸收电能,并通过旋转磁场把电能转换成转子上的机械能。所以与直流电动机不同,交流电动机定子是电枢。另外,定子、转子之间还必须有一定间隙(称为气隙),以保证转子的自由转动。异步电动机的气隙较其他类型的电动机要小,一般为0.2~2mm。 任务一 认识直流电机 9 三相异步电动机有开启式、防护式、封闭式等多种形式,以适应不同的工作需要。在某些特殊场合,还有特殊的外形防护形式,如防爆式、潜水泵式等。不管外形如何,电动机结构基本相同。现以封闭式电动机为例介绍三相异步电动机的结构。图3-1所示为封闭式三相异步电动机的结构。 任务一 认识直流电机 10 1.定子部分 定子部分由机座、定子铁心、定子绕组及端盖、轴承等部件组成。 任务一 认识直流电机 11 1)机座 2)定子铁心 3)定子绕组 4)轴承 1)机座 机座用来支撑定子铁心和固定端盖。中、小型电动机的机座一般用铸铁浇成,大型电动机的机座多采用钢板焊接而成。 2)定子铁心 定子铁心是电动机磁路的一部分。为了减小涡流和磁滞损耗,通常用0.5mm厚的硅钢片叠压成圆筒,硅钢片表面的氧化层(大型电动机要求涂绝缘漆)作为片间绝缘,在铁心的内圆上均匀分布有与轴平行的槽,用以嵌放定子绕组。 任务一 认识直流电机 12 3)定子绕组 定子绕组是电动机的电路部分,也是最重要的部分,一般由绝缘铜(或铝)导线绕制的绕组联结而成。它的作用是利用通入的三相交流电产生旋转磁场。通常,绕组是用高强度绝缘漆包线绕制成各种形式的绕组,按一定的排列方式嵌入定子槽内,槽口用槽楔(一般为竹制)塞紧。槽内绕组匝间、绕组与铁心之间都要有良好的绝缘。如果是双层绕组(即一个槽内分上下两层嵌放两条绕组边),还要加放层间绝缘。 任务一 认识直流电机 13 4)轴承 轴承是电动机定子、转子衔接的部位,有滚动轴承和滑动轴承两类,目前多数电动机都采用滚动轴承。这种轴承的外部有储存润滑油的油箱,轴承上还装有油环,轴转动时带动油环转动,把油箱中的润滑油带到轴与轴承的接触面上。为使润滑油能分布在整个接触面上,轴承上紧贴轴的一面一般开有油槽。 任务一 认识直流电机 14 2.转子部分 转子是电动机中的旋转部分,一般由转轴、转子铁心、转子绕组、风扇等组成。转轴用碳钢制成,两端轴颈与轴承相配合。出轴端铣有键槽,用以固定皮带轮或联轴器。转轴是输出转矩、带动负载的部件。转子铁心也是电动机磁路的一部分,由0.5mm 厚的硅钢片叠压成圆柱体,并紧固在转子轴上。转子铁心的外表面有均匀分布的线槽,用以嵌放转子绕组。三相异步电动机按照转子绕组形式的不同,一般可分为笼型异步电动机和绕线式异步电动机。 任务一 认识直流电机 15 (1)笼型转子线槽一般都是斜槽(线槽与轴