六电动机原理运行导则文档格式.docx

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7-风扇；

8-轴承；

9-轴承套；

10-端盖；

11-内盖；

12-外盖；

13-风扇罩

从图6-2中可以看到，异步电动机主要由端盖、机座、定子、定子绕组、转子、风扇、风扇罩等组成。

6-2三相异步电动机的结构图

1.定子

异步电动机的定子主要由定子铁心、定子绕组、端盖、机座等组成。

1）定子铁心

定子铁心是由0.35～0.5mm厚的相互绝缘的硅钢片叠压而成。

未装绕组的异步电动机定子形状如图6-3所示。

它是电动机磁路的一部分。

由于异步电动机的磁场是交变的，所以铁心中要产生涡流损耗和磁滞损耗，为了减少铁心的损耗，铁心是用相互绝缘的硅钢片叠压而成。

一般小容量的电动机主要利用硅钢片的表面氧化层来达到片间的绝缘，而容量较大的电动机所用的硅钢片必须涂绝缘漆。

图6-3未装绕组的异步电动机定子形状

（a）定子铁心装在机座内；

（b）叠成定子铁心的硅钢片

定子铁心内圆上均匀分布一定形状的槽，槽内安放线圈（绕组），称定子线圈（绕组）。

线圈与槽之间用绝缘物隔开。

常用的定子槽有3种形状，定子槽形如图6-4所示。

其中开口槽的槽口宽度与横宽相等，开口槽适用于大、中容量的高压异步电动机，便于高压成形线圈的嵌线。

半开口槽的槽口宽度等于或大于曹宽的一半，半开口槽适用于500V以下的中型电动机，便于嵌入扁线绕成的分为双排的成形线圈。

半闭口槽的槽口宽度小于槽宽的一半，半闭口槽适用于低压圆铜线绕成的散嵌线圈，其优点是槽口较小，齿部对主磁通磁阻小，可以减小励磁电流。

槽形的选择与线圈的形式应相适应。

图5-4定子槽形

定子铁心的外径小于1m时，叠片冲成整圆。

当外径大于1m时，由于受到整张硅钢片标准尺寸的限制而冲成扇形片，叠装时，每层接缝应相互错开拼成整圆，构成定子铁心整体。

大中型异步电动机定子铁心沿轴线长度上每隔一定距离有一条通风沟，以利于散热。

2）定子绕组

定子绕组有成形硬绕组和散嵌软绕组两类。

散嵌软绕组多用于小容量电动机，它是由高强度漆包线绕制成的线圈按一定规律依次嵌入槽中，形成的三相定子绕组。

大、中容量电动机由于电流大、电压高、导线截面积大，绝缘强度要求高，故采用扁线绕制的成形线圈比较适合。

散嵌绕组可分为单层、双层及单双层混合绕组3种，而成形硬绕组只采用双层一种形式，先绕成单个线圈，包扎对地绝缘后，热压或冷压成形，然后嵌入定子槽中。

所有的定子线圈按一定的方式连接起来组成定子绕组。

一半三相绕组的6个端线都引到机座侧面的接线板上，在与电源相接时，可根据情况将6个端线接成三角形或接成星形。

3）机座和端盖

定子铁心固定在机座内，机座起着固定定子铁心的作用，机座应该有足够的强度和刚度，以承受加工、运输及运行中的各种作用力，同时还要满足通风散热的需要。

异步电动机的机座还作为主磁路的组成部分，当安装的保护方式和冷却方式不同时，机座结构也不同。

小型电动机一般都采用铸铁机座，中型电动机除采用铸铁机座外，也有采用钢板焊接的机座，大型电动机的机座都是用钢板焊接成的。

例如封闭式异步电动机的机座外壳上铸有散热筋，而且定子铁心与机座紧密接触使内部热量易于传出。

防护式电动机的机座与定子铁心之间留有一定的通风道，使空气疏通，带走机内热量。

电动机的端盖装在机座两侧，它起着保护电动机铁心和绕组端部的作用，在中小型电动机中它还与轴承一起支撑转子。

2.转子

异步电动机的转子主要由转子铁心、转子绕组、转轴和轴承组成。

转子外形如图6-5所示。

转子铁心是主磁路的一部分。

在正常运行时，转子转速接近同步转速。

旋转磁场相对于转子的转速很低，转子中的铁损很小，所以原则上转子铁心用普通硅钢片叠装就可以了。

但是通常仍用从定子冲片的内圆冲下来的原料做转子叠片。

小功率电动机的转子铁心直接套压在轴上；

功率较大时，铁心压在转子支架上，然后安装在轴上。

图6-5转子外形

（a）外形图；

（b）剖视图

在转子铁心的外圆上也均匀分布着放线圈或导条的槽。

各槽中的线圈连接起来成为转子绕组。

转子绕组的形式有两种：

一种是笼型绕组，其解剖图如图6-5所以；

另一种是绕线转子绕组，它们的结构不同，但工作原理基本相同。

1）笼型转子

在转子铁心的槽中，穿一根根部未包绝缘的铜条，在铁心两端槽的出口处用短路铜环把它们连接起来，这个铜环称为端环。

绕组形状像一个笼子，故称笼型绕组，如图6-6所示。

中小型电动机一般采用铸铝来依次性成形笼型绕组，笼型转子的几种槽形如图6-7所示，通常采用半封口槽，槽形的选择主要决定于起动性能和运行性能的要求。

采用图6-7（a）所示的槽形时转子齿壁基本上是平行的，采用图6-7（b）所示的则为平行槽。

相对而言，在齿的最狭处宽度相同时前者齿的截面面积较大。

此外，用图6-7（c）和（d）槽形的电动机比用图6-7（a）和（b）槽形的电动机有较大的起动转矩，但是槽形比较复杂、如需进一步提高转矩，改善起动性能，则需要采用双笼型或深槽型，如图6-7（e）、（f）所示。

图6-7（g）为闭口槽，显然闭口槽可以减少一些损耗，但漏磁较大，运行时功率因数较低。

在大功率电动机中很少采用。

图6-7（h）为圆形槽，一般用圆铜条做导体。

图6-6笼形转子

有时为了改善电动机的性能，有意使转子槽与转轴扭斜一定角度，这种槽称为斜槽。

图6-7笼形转子的几种槽形

2）绕线转子

绕线转子是用绝缘导线做成线圈，嵌入转子槽中，载连接成三相绕组，一般都接成星形（Y）。

图1-8所示为绕线转子和电刷装置。

转子的一端装有3个滑环，称集电环。

三相绕组的首端引出线分别与3个滑环相接。

每个滑环上各有一个电刷，通过电刷将转子绕组与外部电路像连接，如图1-9所示，以改善起动性能或调节电动机的转速。

在一般工作条件下，要求转子绕组是短路的。

在大中型绕线转子电动机中还装有提刷短路装置，以使电动机在起动时将转子绕组接通外部电阻（或频敏变阻器），而在起动完毕，又不需要调速的情况下，将外部电阻等全部切除。

为了消除电刷和滑环之间的机械摩擦损耗及接触电阻损耗以提高运行的可靠性，通常利用一套机构将转子三相出线短接后再由凸轮将电刷提起来。

图6-8绕线转子和电刷装置

（a）绕线转子结构；

（b）电刷装置

图6-9绕线转子绕组与外部

3.气隙

定子、转子之间的间隙称为异步电动机的气隙，气隙的大小对于异步电动机的性能影响很大。

气隙大则磁阻大，励磁电流就大，由于异步电动机的励磁电流是取自电网的，增大气隙将使气隙中消耗的磁动势增大，导致电动机的功率因数降低。

从这一角度来考虑，气隙应制造得小一些，但电动机负载运行时，转轴有一定的绕度，气隙太小，就可能发生定、转子铁心想擦的现象；

另外，从减少谐波磁动势产生的磁通，减少附加损耗及改善起动性能来考虑，则气隙应大一些为好。

因此气隙的大小除了考虑电性能，还要考虑便于安装，在运行中不发生转子与定子想擦的现象。

异步电动机的气隙具有很小的数值。

对于中小型异步电动机，气隙一般在0.2～2.0mm之间。

（三）.异步电动机的铭牌

每台异步电动机的机座上都有一快铭牌，上面标出该电动机的型号和主要技术数据，了解铭牌上数据的意义，才能正确选择、使用和维修电动。

图6-10为一台新国标的异步电动机的铭牌，图6-11为一台旧国标的电动机的铭牌。

三相异步电动机

型号Y180M2－4

额定功率20kW

额定电压380V

额定电流40A

额定频率50Hz

额定转速1470r/min

联接△

工作方式连接

绝缘等级B

防护形式IP44

产品编号

******电机厂

*年*月

图6-10新国标的异步电动机铭牌

三相交流鼠笼电动机

型号J-62-4

电压380伏

接法△

容量17千瓦

电流32安

额定连续

频率50赫

功率因数0.88

温升

转速1470转/分

绝缘等级E

出厂年月*年*月

图6-11旧国标的异步电动机铭牌

1.异步电动机的型号

产品型号是为了简化技术条件对产品名称、规格、型式等的叙述而引入的一种代号，我国现用汉语拼音大写字母、国际通用符号和阿拉伯数字组成电动机产品型号，其组成型式如下：

异步电动机的产品代号由类型代号（Y）、特点代号（用字母表示）和设计序号3个小节组成。

表1-1列出了部分异步电动机产品代号的含义。

规格代号用中心高（mm）或铁心外径（mm）或机座号或凸缘代号、机座长度、铁心长度、功率、转速或磁极数表示、中小型电动机机座长度可用国际通用符号表示，如S表示短机座，M表示中机座，L表示长机座。

表6-1部分异步电动机产品代号的含义

名称

字母代号

交流异步

Y

高起动转矩

Q

起重、冶金

Z

铝线

L

双笼

S

高转差率

H

多速

D

防爆

B

电磁调速

CT

绕线转子

R

高速

K

立式深井泵用

LB

异步电动机的特殊环境代号按表1-2所示规定，如果同时具备一个以上的特殊环境条件，则按表中顺序排列。

对于大中型电动机第一组代码还包括了电机冷却形式：

YKS表示为带空－水冷却器的异步电动机

YKK表示为带孔－空冷却器的异步电动机

表6-2异步电动机的特殊环境代号

环境代号

高原

G

热带

T

海洋

湿热

TH

户外

W

干热

TA

华工防腐

F

电动机产品型号举例：

2.异步电动机的额定值

额定值是制造厂根据国家标准，对电动机每一电量或机械量所规定的数值。

（1）额定功率电动机的额定功率是指轴上输出的机械，单位为W或kW。

（2）额定电压额定电压是指电动机在额定运行时的线电压，单位为V或kV。

（3）额定电流额定电流是指电动机在额定运行时的线电流，单位为A。

（4）额定频率额定频率是指电动机在额定运行似时频率，单位为。

（5）额定转速额定转速是指电动机在额定运行时转子的转速，单位为r/min。

（6）额定联结是指电动机在额定电压下，定子三相绕组应采用的连接方法。

目前电动机铭牌上给出的联结有两种，一种是额定电压为380/220V，Y/△联结，这表明定子每相绕组的的额定电压是220V。

如果电源线电压是220V，定子绕组则应接成△联结；

如果电源线电压是380V，则应接成Y联结。

切不可误将Y联结错为△联结，否则每相绕组电压大大超过其额定值，电动机将被烧毁。

另一种是额定电压为380V，△或Y联结，这表明△联结定子每相绕组的额定电压是380V，Y联结定子每相绕组的额定电压是220V，适用于电源线电压为380V的场合。

图1-12为异步电动机的定子绕组的接线图。

图6-12异步电动机的定子绕组的接线图

（a）三相绕组的内部接线；

（b）星形联结；

（c）三角形联结

（7