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三相鼠笼式异步电动机的结构

文章作者:科技成果 上传时间:2020-01-24

  在现代工农业生产中,三相交流鼠笼式异步电动机的用途最为广泛,大约有70%~80%的机械传动设备是由它来驱动的。由于这种电动机结构简单、运行可靠、维修方便、电机的推力价格便宜,因而得到广泛应用。但如果采用全压起动方式,则一般起动电流较大,约为额定电流的5~7倍。较大的起动电流往往会引起电压下降,导致在其他用设备运行质量变坏,严重时会造成在用设备停转、损坏等事故。此外,也增大了损耗。

  鼠笼式电动机,鼠笼式三相异步电动机(Squirrel-cage motor)是指电动机的定子上为三相散嵌式分布绕组,转子为笼式的导条。因为该导条形状与鼠笼相似,故称之为鼠笼式异步电动机。

  转子是三相异步电动机的旋转部分,由转子铁心、转子绕组、转轴和风扇等部分组成。转子的铁心也是电动机磁路的一部分,由外圆周上冲有均匀线槽的硅钢片叠压而成,电机的推力并固定在转轴上。电机的推力转子铁心的线槽中放置转子绕组。按转子绕组结构的不同,三相异步电动机又可分为鼠笼式和绕线式两种。鼠笼式异步电动机的转子绕组因其形状像鼠笼而得名,它的结构是嵌入线槽中铜条为导体,铜条的两端用短路环焊接起来。中小型鼠笼式异步电动机采用较便宜的铝替代铜,将转子导体、短路环和风扇等铸成一体,成为铸铝鼠笼式转子。

  异步电动机的主要结构是由定子和转子两部分组成,定、转子中间是空气隙。此外,还有端盖、轴承、机座等部件,图1是三相鼠笼式异步电动机的结构图。

  机座是电动机的外壳,起着支撑电机的作用,通常用铸铁铸成。大机座也有用钢板拼焊起来的。

  定子铁芯是电动机磁路的一部分,装在机座内部。它是一个中空圆柱体,外壁与机座配合,内壁开槽,槽内放定子绕组。为了减少铁芯中的损耗,定子铁芯用0.5mm厚的硅钢片叠成。

  三相异步电机的定子绕组并不是都按星形接法联接,只有在大容量高电压时,才按星形接法联接。一般中、小容量低电压的异步电机,通常把三相绕组的六根线头引出来,在外面根据需要把它接成三角形或星形接法。这样,既可以使电机适用于两种不同等级的电源电压,例如星形接法用于380V电源;三角接法就可以用于220V电源上,又能满足起动的要求,即设计成在三角接法时,用于380V电源,起动时,改成星形接法,达到降压起动的目的。

  异步电机的气隙比同容量直流电机的气隙要小得多,在中、小型异步电机中,一般为0.2~1.0mm。这是因为异步电机的励磁电流是由电网供给的,气隙大时,励磁电流也就大,从而降低了电机的功率因数。为了提高功率因数,应尽量把气隙做得小些。但是气隙过小时,将使装配困难,运行不可靠,高次谐波磁场增强,从而使附加损耗增加。

  电动机的转子是由转子铁芯、转子绕组和转轴组成的。转子铁芯也是磁路的一部分,一般由硅钢片叠成,铁芯固定在转轴上。

  转子绕组如果是绕线式的,它可以联成星形或三角形。一般小容量的接成三角形;中、大容量的都接成星形。绕组的三根引出线接到三个集电环(集电环固定在转轴上),用一套电刷引出来,如图2所示。

  这就可以把外接电阻连联到转子绕组回路里去。串电阻的目的是为了改善电动机的特性或者是为了调节转速。

  鼠笼式转子绕组的结构与定子绕组大不相同,在转子铁芯上也有槽,各槽里都有一根导条。在铁芯的两端有两个瑞环,分别把所有导条伸出槽外的部分都联接起来,形成了短接的回路。如果拿掉转子铁芯,绕组的形状就像一个老鼠笼子,如图3(a)所示。导条的材料有用铜的,有用铝的。如果是用铜的,就是把事先做好的裸铜条插入转子铁芯槽中,再用铜环套在两端铜条的头上,并焊接在一起;如果是用铝做绕组时,是用熔化了的铝液直接浇铸在转子铁芯槽内,连同瑞环和风扇叶一次铸成,如图3(b)所示。

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关键词: 电机的推力