三相異步電動機(jī) 

 

 

作電動機(jī)運(yùn)行的三相異步電機(jī)。三相異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運(yùn)動而產(chǎn)生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)能量變換。

 

與單相異步電動機(jī)相比，三相異步電動機(jī)運(yùn)行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動機(jī)可分為籠式和繞線式兩種。籠式轉(zhuǎn)子的異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難。繞線式三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機(jī)的起動性能和調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。

 

 

 

原理

 

 

當(dāng)向三相定子繞組中通入對稱的三相交流電時，就產(chǎn)生了一個以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。由于旋轉(zhuǎn)磁場以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開始時是靜止的，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（感應(yīng)電動勢的方向用右手定則判定）。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體兩端被短路環(huán)短接，在感應(yīng)電動勢的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動勢方向基本一致的感生電流。轉(zhuǎn)子的載流導(dǎo)體在定子磁場中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場方向旋轉(zhuǎn)。

 

通過上述分析可以總結(jié)出電動機(jī)工作原理為：當(dāng)電動機(jī)的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱交流電后，將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。

 

交流三相異步電動機(jī)繞組分類

 

單層繞組：

 

單層繞組就是在每個定子槽內(nèi)只嵌置一個線圈有效邊的繞組，因而它的線圈總數(shù)只有電機(jī)總槽數(shù)的一半。單層繞組的優(yōu)點(diǎn)是繞組線圈數(shù)少工藝比較簡單；沒有層間絕緣故槽的利用率提高；單層結(jié)構(gòu)不會發(fā)生相間擊穿故障等。缺點(diǎn)則是繞組產(chǎn)生的電磁波形不夠理想，電機(jī)的鐵損和噪音都較大且起動性能也稍差，故單層繞組一般只用于小容量異步電動機(jī)中。單層繞組按照其線圈的形狀和端接部分排列布置的不同，可分為鏈?zhǔn)嚼@組、交叉鏈?zhǔn)嚼@組、同心式繞組和交叉式同心繞組等幾種繞組形式。

 

1：鏈?zhǔn)嚼@組鏈?zhǔn)嚼@組是由具有相同形狀和寬度的單層線圈元件所組成，因其繞組端部各個線圈像套起的鏈環(huán)一樣而得名。單層鏈?zhǔn)嚼@組應(yīng)特別注意的是其線圈節(jié)距必須為奇數(shù)，否則該繞組將無法排列布置。

 

2：交叉鏈?zhǔn)嚼@組當(dāng)每極每相槽數(shù)9為大于2的奇數(shù)時鏈?zhǔn)嚼@組將無法排列布置，此時就需要采用具有單、雙線圈的交叉式繞組。

 

3：同心式繞組在同一極相組內(nèi)的所有線圈圍抱同一圓心。

 

4：當(dāng)每級每相槽數(shù)Q為大于2的偶數(shù)時則可采取交叉同心式繞組的形式。

 

單層同心繞組和交叉同心式繞組的優(yōu)點(diǎn)為繞組的繞線、嵌線較為簡單，缺點(diǎn)則為線圈端部過長耗用導(dǎo)線過多?，F(xiàn)除偶有用在小容量2極、4極電動機(jī)中以外，如今已很少采用這種繞組形式。