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交流电机_交流电动机

时间:2018/6/7 点击数:278

 “交流电机”是用于实现机械能和交流电能相互转换的机械。由于交流电力系统的巨大发展,交流电机已成为最常用的电机。交流电机与直流电机相比,由于没有换向器(见直流电机的换向),因此结构简单,制造方便,比较牢固,容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。交流电机功率的覆盖范围很大,从几瓦到几十万千瓦、甚至上百万千瓦。

交流电动机是一种将交流电的电能转变为机械能的装置。交流电动机主要由一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子组成。电动机利用通电线圈在磁场中受力转动的现象而制成的。交流电动机分为同步交流电动机和感应电动机两种  。
三相交流电动机的定子绕组基本上是三个相互隔开120度的线圈,作三角形或星形联结。通入三相电流时,在每个线圈中产生磁场,这三个磁场合成得到一个旋转磁场。

交流电机基本介绍

交流电动机的基本介绍

交流电机简介

交流电动机由定子和转子组成,交流电动机分为同步交流电动机和感应电动机两种。两种电机均为定子侧绕组通入交流电产生旋转磁场,但同步交流电动机的转子绕组通常需要激磁机需要供给直流电(激磁电流);而感应电动机则转子绕组则无需通入电流。
三相交流电动机的定子绕组基本上是三个相互隔开120度的线圈,作三角形或星形联结。通入三相电流时,在每个线圈中产生磁场,这三个磁场合成得到一个旋转磁场。电流完成一次全振动,旋转磁场正好旋转一周,因此,旋转磁场的每分钟转数N=60f。式中f是电源频率。
交流电动机按转子旋转的速率可分为同步电动机和异步电动机(或称非同步电动机)两种。同步电动机不管负载大小,其转子转速恒与旋转磁场的转速相同,因此把这种转速叫做同步转速,如上所述,它只决定于电源的频率。异步电动机的转速则不是恒定的,它决定于负载的大小和电源电压。三相异步电动机中又有无整流子电机和有整流子电机之分。实际应用的异步电动机绝大多数是无整流器的感应电动机(但并联与串联的三相异步整流子电动机具有可在大范围内调节转速、有高功率因数等优点),它的转速恒小于同步转速

交流电动机分类

根据统计,交流电机的分类可以按以下两种方式:
按功能
交流电机按其功能通常分为交流发电机、交流电动机和同步调相机几大类。由于电机工作状态的可逆性,同一台电机既可作发电机又可作电动机。
把电机分为发电机与电动机并不很确切,只是有些电机主要作发电机运行,有些电机主要作电动机运行。
按品种
交流电机按品种分有同步电机、异步电机两大类。同步电机转子的转速ns与旋转磁场的转速相同,称为同步转速。ns与所接交流电的频率(f)、电机的磁极对数(P)之间有严格的关系。
ns=60f/P
在中国,电源频率为50赫,所以三相交流电机中一对极电机的同步转速为3000转/分,三相交流电机中两对极电机的同步转速为1500转/分,余类推。异步电机转子的转速总是低于或高于其旋转磁场的转速,异步之名由此而来。异步电机转子转速与旋转磁场转速之差(称为转差)通常在
10%以内。

 按其原理不同,交流电动机可分为同步电动机和异步电动机两大类,同步电动机的旋转速度与交流电源的频率有严格的对应关系,在运行中转速严格保持恒定不变;异步电动机的转速随着负载的变化稍有变化。
  按所需交流电源相数的不同,交流电动机又可分为单相和三相两大类,目前使用最广泛的是三相异步电动机,这是由于三相异步电动机具有结构简单、价格低廉、坚固耐用、使用维护方便等优点。在没有三相电源的场合及一些功率较小的电动机则广泛使用单相异步电动机。
  三相异步电动机根据其转子结构的不同又可分鼠笼式和绕线式两大类,其中鼠笼式应用最为广泛。

交流电机主轴介绍

交流电机是一个非常广义分类,电机本身的种类就是非常大的,交流电机本身也可以分低速跟高速,低速的可以叫低速电机、交流低速电机,高速的可以叫高速电机,高速电动机,交流高速电机,而高速电机又可以被称为电主轴,高速电主轴等等。
电主轴:
电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术,它与直线电机技术、高速刀具技术一起,将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件,它包括电主轴本身及其附件:电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。
电主轴所融合的技术:
高速轴承技术:电主轴通常采用复合陶瓷轴承,耐磨耐热,寿命是传统轴承的几倍;有时也采用电磁悬浮轴承或静压轴承,内外圈不接触,理论上寿命无限;
高速电机技术:电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物,电动机的转子即为主轴的旋转部分,理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡;
润滑:电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑;也可以采用脂润滑,但相应的速度要打折扣。所谓定时,就是每隔一定的时间间隔注一次油。所谓定量,就是通过一个叫定量阀的器件,精确地控制每次润滑油的油量。而油气润滑,指的是润滑油在压缩空气的携带下,被吹入陶瓷轴承。油量控制很重要,太少,起不到润滑作用;太多,在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。冷却装置:为了尽快给高速运行的电主轴散热,通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂,冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。
内置脉冲编码器:为了实现自动换刀以及刚性攻螺纹,电主轴内置一脉冲编码器,以实现准确的相角控制以及与进给的配合。
自动换刀装置:为了应用于加工中心,电主轴配备了自动换刀装置,包括碟形簧、拉刀油缸等;
高速刀具的装卡方式:广为熟悉的BT、ISO刀具,已被实践证明不适合于高速加工。这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀具。
高频变频装置:要实现电主轴每分钟几万甚至十几万转的转速,必须用一高频变频装置来驱动电主轴的内置高速电动机,变频器的输出频率必须达到上千或几千赫兹。

交流电机用途及原理

交流电动机的工作效率较高,又没有烟尘、气味,不污染环境,噪声也较小。由于它的一系列优点,所以在工农业生产、交通运输、国防、商业及家用电器、医疗电器设备等各方面广泛应用。
用单相电容式电机说明:单相电机有两个绕组,即起动绕组和运行绕组。两个绕组在空间上相差90度。在起动绕组上串联了一个容量较大的电容器,当运行绕组和起动绕组通过单相交流电时,由于电容器作用使起动绕组中的电流在时间上比运行绕组的电流超前90度角,先到达最大值。在时间和空间上形成两个相同的脉冲磁场,使定子与转子之间的气隙中产生了一个旋转磁场,在旋转磁场的作用下,电机转子中产生感应电流,电流与旋转磁场互相作用产生电磁场转矩,使电机旋转起来。

交流电机的维护和保养

一、启动前的准备和检查
1、检查电动及启动设备接地是否可靠和完整,接线是否正确与良好。
  2、检查电动机铭牌所示电压、频率与电源电压、频率是否相符。
  3、新安装或长期停用的电动机启动前应检查绕组相对相、相对地绝缘电阻。绝缘地那组应大于0.5兆欧,如果低于此值,须将绕组烘干。
  4、对绕线型转子应检查其集电环上的电刷装置是否能正常工作,电刷压力是否符合要求。
  5、检查电动机转动是否灵活,滑动轴承内的油是否达到规定油位。
  6、检查电动机所用熔断器的额定电流是否符合要求。
  7、检查电动机各紧固螺栓及安装螺栓是否拧紧。
  上述各检查全部达到要求后,可启动电动机。电动机启动后,空载运行30分钟左右,注意观察电动机是否有异常现象,如发现噪声、震动、发热等不正常情况,应采取措施,待情况消除后,才能投入运行。
  启动绕线型电动机时,应将启动变阻器接入转子电路中。对有电刷提升机构的电动机,应放下电刷,并断开短路装置,合上定子电路开关,扳动变阻器。当电动机接近额定转速时,提起电刷,合上短路装置,电动机启动完毕。
二、行中的维护
1、电动机应经常保持清洁,不允许有杂物进入电动机内部;进风口和出风口必须保持畅通。
  2、用仪表监视电源电压、频率及电动机的负载电流。电源电压、频率要符合电动机铭牌数据,电动机负载电流不得超过铭牌上的规定值,否则要查明原因,采取措施,不良情况消除后方能继续运行。
  3、采取必要手段检测电动机各部位温升。
  4、对于绕相型转子电机,应经常注意电刷与集电环间的接触压力、磨损及火花情况。电动机停转时,应断开定子电路内的开关,然后将电刷提升机构扳到启动位置,断开短路装置。
  5、电动机运行后定期维修,一般分小修、大修两种。小修属一般检修,对电动机启动设备及整体不作大的拆卸,约一季度一次,大修要将所有传动装置及电动机的所有零部件都拆卸下来,并将拆卸的零部件作全面的检查及清洗,一般一年一次。

交流电动机的电源变频

一、交流电机电源
交流电机一般采用三相制,因为三相交流电机与单相电机相比,无论在性能指标,原材料利用和价格等方面均有明显的优越性。同样功率的三相电机比单相电机体积小,重量轻,价格低。三相电动机有自起动能力。单相电机没有起动转矩,为解决起动问题,需采取一些特殊的措施。单相电机的转矩是脉动的,噪声也比较大,但所需的电源比较简单,特别是在家庭中使用十分方便。因此小型家用电机和仪用电机多采用单相电机。
二、交流电机变频调速
变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电机的电力传动元件。
交流电动机调速变频器的特点:■低频转矩输出180% ,低频运行特性良好
■输出频率最大600Hz,可控制高速电机
■全方位的侦测保护功能(过压、欠压、过载)瞬间停电再起动
■加速、减速、动转中失速防止等保护功能
■电机动态参数自动识别功能,保证系统的稳定性和精确性
■高速停机时响应快
■丰富灵活的输入、输出接口和控制方式,通用性强

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