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三相电机_三相电动机_三相异步电动机

时间:2018/5/15 点击数:338

三相电机基本含义

三相电机,是指当电机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路)。
用三相交流电驱动的交流电动机。三相电动机它是指当电机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组来发电。它包括三相同步电动机与三相异步电动机。
三相异步电机(Triple-phase asynchronous motor)是感应电动机的一种,是靠同时接入380V三相交流电流(相位差120度)供电的一类电动机,由于三相异步电动机的转子与定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速成旋转,存在转差率,所以叫三相异步电动机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。
与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜,得到了广泛的应用,其主要缺点是调速困难。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。

详细介绍

三相电机载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
汉语拼音:dianji英文:[electric machinery]

泛指能使机械能转化为电能、电能转化为机械能的一切机器。特指发电机、电能机、电动机。是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。
电动机也称(俗称马达),在电路中用字母“M”(旧标准用“D”)表示。它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,电机系全封闭、外扇冷式、鼠笼型结构。

三相电动机三相电动机是指当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。

三相异步电动机:又称三相感应电动机。需要三相电源供电的异 步电动机。三相电流通过定子绕组时,产生旋转磁 场,在转子绕组中产生感应电流,磁场与电流相互作 用产生电磁转矩,使电动机旋转。按转子绕组的不 同,有鼠笼式和绕线式两种类型。
三相异步电动机由于具有结构简单、价格低廉、坚固耐用,制造、使用和维修方便等优点,并且它还具有较高的效率及接近于恒速的负载特性,故能满足绝大部分工农业生产机械的拖动要求。因而它是各类电动机中产量最大、应用最广的一种电动机。据统计,在全国电动机使用总量中有大约80%以上是三相异步电动机,由此可见其重要性和影响力。三相异步电动机的缺点是功率因数低、调速性能差,但由于交流电子调速技术的迅猛发展,使其调速性能也有了长足进步,这必将进一步扩大它的应用范围。

 

三相同步电动机三相同步电机是交流旋转电机的一种,因其转速恒等于三相同步转速而得名。三相同步电机主要用作发电机,也可用作电动机和调相机。现代电力工业中,无论是火力发电、水力发电,还是核能发电,几乎全部采用三相同步发电机。
三相同步电动机由于具有在电源电压波动或负载转矩变化时,仍可保持其转速恒定不变的良好特性,因而被广泛应用于驱动不要求调速和功率较大的机械设备中,如轧钢机、透平压缩机、鼓风机、各种泵和变流机组等;或者用于驱动功率虽不大,但转速较低的各种球磨机和往复式压缩机;还可用于驱动大型船舶的推进器等。近年来,由于可控硅变频装置技术日渐成熟和大型化,使同步电动机也能够通过变频而作调速运行。因此,在一定的控制方式下,三相同步电动机的运行特性与他励式直流电动机的工作特性相似,从而更扩大了它的使用范围。

三相电机功能介绍

电机在电路中用字母“G”表示。它的主要作用是利用机械能转化为电能,目前最常用的是,利用热能、水能等推动发电机转子来发电,随着风力发电技术的日趋成熟,风电也慢慢走进我们的生活。
YS系列三相电动机按国家标准设计制造,具有高效、节能、噪声低、振动小、寿命长、维护方便、起动转矩大等特点,采用B级绝缘,外壳防护等级为IP44,冷却方式为IC411,额定电压为380V,额定频率为50Hz,广泛用于食品机械、风机各种机械设备等。

三相异步电机工作原理介绍

当向三相定子绕组中通入对称的三相交流电时,就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转,转子导体开始时是静止的,故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势(感应电动势的方向用右手定则判定)。由于转子导体两端被短路环短接,在感应电动势的作用下,转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用(力的方向用左手定则判定)。电磁力对转子轴产生电磁转矩,驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。
通过上述分析可以总结出电动机工作原理为:当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组,从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
交流三相异步电动机绕组分类:
单层绕组:
单层绕组就是在每个定子槽内只嵌置一个线圈有效边的绕组,因而它的线圈总数只有电机总槽数的一半。单层绕组的优点是绕组线圈数少工艺比较简单;没有层间绝缘故槽的利用率提高;单层结构不会发生相间击穿故障等。缺点则是绕组产生的电磁波形不够理想,电机的铁损和噪音都较大且起动性能也稍差,故单层绕组一般只用于小容量异步电动机中。单层绕组按照其线圈的形状和端接部分排列布置的不同,可分为链式绕组、交叉链式绕组、同心式绕组和交叉式同心绕组等几种绕组形式。
1、链式绕组链式绕组是由具有相同形状和宽度的单层线圈元件所组成,因其绕组端部各个线圈像套起的链环一样而得名。单层链式绕组应特别注意的是其线圈节距必须为奇数,否则该绕组将无法排列布置。
2、交叉链式绕组当每极每相槽数9为大于2的奇数时链式绕组将无法排列布置,此时就需要采用具有单、双线圈的交叉式绕组。
3、同心式绕组在同一极相组内的所有线圈围抱同一圆心。
4、当每级每相槽数Q为大于2的偶数时则可采取交叉同心式绕组的形式。
单层同心绕组和交叉同心式绕组的优点为绕组的绕线、嵌线较为简单,缺点则为线圈端部过长耗用导线过多。现除偶有用在小容量2极、4极电动机中以外,如今已很少采用这种绕组形式。
双层叠式绕组
单双层混合绕组
星接与角接的关系
星接改角接:原星接时线径总截面积除以1.732等于角接时的线径总截面积。
角接改星接:原角接时线径总截面积乘以1.732等于星接时的线径总截面积。
星接与角接本质上的区别
星接时线电压等于相电压的1.732倍,相电流等于线电流。
角接时相电压等于线电压,线电流等于相电流的1.732倍。
同功率的电机,星接时,线径粗,匝数少,角接时,线径细,匝数多。
角接时的截面积是星接时的0.58倍。(即角接时线径总截面积除以0.58等于星接时的线径总截面积。星接时线径总截面积乘以0.58等于角接时的线径总截面积)
线径截面积计算公式:截面积S=直径的平方乘以0.785
电机的内部连接有显极和庶极之分,显极和庶极连接是由电机的设计属性决定的,是不能更改的
电动机空载电流计算系数
四极、六极功率因数0.85-0.98.5
功率因数0.85,效率0.85时系数为:0.435,乘以额定电流
功率因数0.86,效率0.86时系数为:0.393,乘以额定电流
功率因数0.87,效率0.87时系数为:0.353,乘以额定电流
功率因数0.88,效率0.88时系数为:0.313,乘以额定电流
功率因数0.89,效率0.89时系数为:0.276,乘以额定电流
功率因数0.90,效率0.90时系数为:0.240,乘以额定电流
功率因数0.91,效率0.91时系数为:0.205,乘以额定电流
功率因数0.92,效率0.92时系数为:0.172,乘以额定电流
功率因数0.93,效率0.93时系数为:0.142,乘以额定电流
功率因数0.94,效率0.94时系数为:0.113,乘以额定电流
功率因数0.95,效率0.95时系数为:0.086,乘以额定电流
功率因数0.96,效率0.96时系数为:0.062,乘以额定电流
功率因数0.97,效率0.97时系数为:0.040,乘以额定电流
功率因数0.98,效率0.98时系数为:0.022,乘以额定电流
功率因数0.99,效率0.99时系数为:0.008,乘以额定电流
四极、六极、八极功率因数0.81-0.85
功率因数0.81,效率0.81时系数为:0.468,乘以额定电流
功率因数0.82,效率0.82时系数为:0.433,乘以额定电流
功率因数0.83,效率0.83时系数为:0.398,乘以额定电流
功率因数0.84,效率0.84时系数为:0.365,乘以额定电流
功率因数0.85,效率0.85时系数为:0.332,乘以额定电流
四极、六极、八极功率因数0.70-0.80
功率因数0.70,效率0.70时系数为:0.728,乘以额定电流
功率因数0.71,效率0.71时系数为:0.694,乘以额定电流
功率因数0.72,效率0.72时系数为:0.661,乘以额定电流
功率因数0.73,效率0.73时系数为:0.630,乘以额定电流
功率因数0.74,效率0.74时系数为:0.595,乘以额定电流
功率因数0.75,效率0.75时系数为:0.562,乘以额定电流
功率因数0.76,效率0.76时系数为:0.530,乘以额定电流
功率因数0.77,效率0.77时系数为:0.499,乘以额定电流
功率因数0.78,效率0.78时系数为:0.468,乘以额定电流
功率因数0.79,效率0.79时系数为:0.438,乘以额定电流
功率因数0.80,效率0.80时系数为:0.408,乘以额定电流
六极、八极功率因数0.75
功率因数0.75,效率0.75时系数为:0.496,乘以额定电流
连体半密封的电机定子铁芯拆出:用加热的方法,把定子壳反过来放下面悬空,加热定子外壳当温度达到一定温度时轻轻震一震自己就出来了。
运行:
电动机应妥善接地,接线盒内右下方有接地螺钉,必要时也可利用电动机的底脚或法兰盘固定螺栓接地。
电动机铭牌上有规定的星形联结和三角形联结,我国3kW以下电动机采用星形联结,3kW以上电动机采用三角形联结,不能接错。
电动机一般应配有故障保护装置,如热保护装置、电动机电子保护器等,并根据电动机铭牌电流调整保护装置的整定值选择。如电动机负载较稳定,为了更好地保护电动机,可按电动机的实际工作电流来调整保护装置的整定值。电动机的实际工作电流可在电动机负载运转时,用钳形电流表直接测定。
当电源的电压、频率与铭牌上的数值偏差超过5%时,电动机不能保证连续输出额定功率。连续工作的电动机不允许过载。
电动机空载或负载运行不应有断续的或异常的声响或振动,轴承温度不应过高。
字母含义:
J——异步电动机;  O——封闭;  L——铝线缠组;
W——户外;  Z——冶金起重;  Q——高起动转轮;
D——多速;  B——防爆;  R一绕线式;
S——双鼠笼;  K一—高速;  H——高转差率。

三相电机结构介绍

三相电动机允许全压直接起动,如负载转矩不大,也可采用降压起动方式,降压起动时电动机的起动转矩大致与电压平方成正比的下降,如果负载机械的转动惯量(J)值在一定的范围内,则电动机允许冷态连续起动两次,热态连续起动一次。
  本系列电动机频率为50Hz电压为6kv、10kv两种,其特点如下:
  1. 全面符合国家标准(GB/T13957-92)
  2. 电机效率比老产品平均提高2%
  3. 采用箱形结构,实现零米布置,便于运输、安装、维修、保养。节省用户的土建投资费,还可根据用户需要灵活改变电机的通风防护型式。
  4. 定子绕组采用“F”级无溶剂整浸绝缘系统
  5. 电机采用端盖式滑动轴承,为防止漏油采用“气封”及浮动迷宫装置结构
  6. 三相电机采用铸铝或铜排转子,运行可靠。
  通风、防护型式:电机通风采用径向自通风方式,冷却空气从电机上罩轴向两侧进入,经电机内部然后由上罩沿径向两侧排出。
三相异步电动机由固定的定子和旋转的转子两个基本部分组成,转子装在定子内腔里,借助轴承被支撑在两个端盖上。为了保证转子能在定子内自由转动,定子和转子之问必须有一间隙,称为气隙。电动机的气隙是一个非常重要的参数,其大小及对称性等对电动机的性能有很大影响。图2所示为三相笼型异步电动机的组成部件。

三相异步电动机由固定的定子和旋转的转子两个基本部分组成,转子装在定子内腔里,借助轴承被支撑在两个端盖上。为了保证转子能在定子内自由转动,定子和转子之问必须有一间隙,称为气隙。电动机的气隙是一个非常重要的参数,其大小及对称性等对电动机的性能有很大影响。

三相电机结构定子
定子由定子三相绕组、定子铁心和机座组成。
定子三相绕组是异步电动机的电路部分,在异步电动机的运行中起着很重要的作用,是把电能转换为机械能的关键部件。定子三相绕组的结构是对称的,一般有六个出线端U1、U2、V1、V2、W1、W2,置于机座外侧的接线盒内,根据需要接成星形(Y)或三角形(△)
定子铁心是异步电动机磁路的一部分,由于主磁场以同步转速相对定子旋转,为减小在铁心中引起的损耗,铁心采用0.5mm厚的高导磁硅钢片叠成,硅钢片两面涂有绝缘漆以减小铁心的涡流损耗。
机座又称机壳,它的主要作用是支撑定子铁心,同时也承受整个电动机负载运行时产生的反作用力,运行时由于内部损耗所产生的热量也是通过机座向外散发。中、小型电动机的机座一般采用铸铁制成。大型电动机因机身较大浇注不便,常用钢板焊接成型。
转子
异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组及转轴组成。
转子铁心也是电动机磁路的一部分,也是用硅钢片叠成。与定子铁心冲片不同的是,转子铁心冲片是在冲片的外圆上开槽,叠装后的转子铁心外圆柱面上均匀地形成许多形状相同的槽,用以放置转子绕组。
转子绕组是异步电动机电路的另一部分,其作用为切割定子磁场,产生感应电势和电流,并在磁场作用下受力而使转子转动。其结构可分为笼型绕组和绕线式绕组两种类型。这两种转子各自的主要特点是:笼型转子结构简单,制造方便,经济耐用;绕线式转子结构复杂,价格贵,但转子回路可引入外加电阻来改善起动和调速性能。
笼型转子绕组由置于转子槽中的导条和两端的端环构成。为节约用钢和提高生产率,小功率异步电动机的导条和端环一般都是融化的铝液一次浇铸出来的;对于大功率的电动机,由于铸铝质量不易保证,常用铜条插入转子铁心槽中,再在两端焊上端环。笼型转子绕组自行闭合,不必由外界电源供电,其外形像一个笼子,故称笼型转子,
气隙
异步电动机的气隙是很小的,中小型电动机一般为0.2~2mm。气隙越大,磁阻越大,要产生同样大小的磁场,就需要较大的励磁电流。由于气隙的存在,异步电动机的磁路磁阻远比变压器为大,因而异步电动机的励磁电流也比变压器的大得多。变压器的励磁电流约为额定电流的3%,异步电动机的励磁电流约为额定电流的30%。励磁电流是无功电流,因而励磁电流越大。


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