畢業(yè)設(shè)計-三相異步電動機的故障原因及對策淺析-文庫吧
2024-11-11 19:21 本頁面
【正文】 3 第一章 三相異步電動機的結(jié)構(gòu) （一）定子（靜止部分 ） 定子鐵心 作用：電機 磁路 的一部分，并在其上放置定子繞組 。 構(gòu)造：定子鐵心一般由 ~ 毫米厚表面具有絕緣層的 硅鋼片 沖制、疊壓而成，在鐵心的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組 。 定 子鐵心槽型有以下幾種 半閉口型槽：電動機的效率和功率因數(shù)較高，但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機中 。 半開口型槽：可嵌放成型繞組，一般用于大型、中型低壓電機。所謂成型繞組即繞組可事先經(jīng)過絕緣處理后再放入槽內(nèi) 。 開口型槽：用以嵌放成型繞組，絕緣方法方便，主要用在 高壓電機 中 。 定子繞組 作用：是電動機的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場 。 構(gòu)造：由三個在空間互隔 120176。 電角度、隊稱排列的結(jié)構(gòu)完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi) 。 定子繞組的主要絕緣項目有以下三種：（保證繞組的各導(dǎo)電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣） 。 （ 1）對地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣 。 （ 2）相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣 。 （ 3）匝間絕緣：每相定子繞組各線匝間的絕緣 。 電 動機接線盒內(nèi)的接線： 電動機接線盒內(nèi)都有一塊 接線板，三相繞組的六個線頭排成上下兩排，并規(guī)定上排三個接線樁自左至右排列的編號為 1（ U1）、 2（ V1）、 3（ W1），下排三個接線樁自左至右排列的編號為 6（ W2）、 4（ U2）、 5（ V2）， .將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時均應(yīng)按這個序號 排列。 4 機座 作用：固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子，并起防護、散熱等作用 。 構(gòu)造：機座通常為鑄鐵件，大型異步電動機機座一般用鋼板焊成， 微型電動機 的機座采用鑄鋁件。封閉式電機的機座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護式電機的機座兩端端蓋開有通風(fēng)孔，使電動機內(nèi)外的空氣可直接對流，以利于 散熱。 （二）轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分 ） 三相異步電動機的轉(zhuǎn)子鐵心 作用：作為電機磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組 。 構(gòu)造：所用材料與定子一樣，由 毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來安置轉(zhuǎn)子繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內(nèi)圓來沖制轉(zhuǎn)子鐵心。一般小型異步電動機的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上，大、中型異步電動機（轉(zhuǎn)子直徑 在 300~400 毫米以上）的轉(zhuǎn)子鐵心則借助與轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn) 軸上。 三相異步電動機的轉(zhuǎn)子繞組 作用：切割定子旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及電流，并形成電磁 轉(zhuǎn)矩 而使電動機旋轉(zhuǎn) 。 構(gòu)造：分為 鼠籠式轉(zhuǎn)子 和繞線式轉(zhuǎn)子 。 （ 1）鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞 組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個繞組的外形像一個鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，對于 100KW 以上的電動機采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。鼠籠轉(zhuǎn)子分為：阻抗型轉(zhuǎn)子、單鼠 籠型轉(zhuǎn)子 、雙鼠籠型轉(zhuǎn)子、 深槽式轉(zhuǎn)子 幾種，起動轉(zhuǎn)矩等特性各有 不同。 （ 2）繞線式轉(zhuǎn)子：繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是一個對稱的三相繞組，一般接成星形，三個出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個集流環(huán)上，再通過電刷與 外電路連接。 特 點：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故繞線式電動機的應(yīng)用不如鼠籠式電動機廣泛。但通 5 過集流環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路中串入附加電阻等元件，用以改善異步電動機的起、制動性能及調(diào)速性能，故在要求一定范圍內(nèi)進行平滑調(diào)速 的設(shè)備，如吊車、電梯、空氣壓縮機等上面 采用。 （ 三）三相異步電動機的其它附件 端蓋：支撐作用 。 軸承：連接轉(zhuǎn)動部分與不動部分 。 軸承端蓋：保護軸承 。 風(fēng)扇：冷卻電動機 第二章 三相異步式電動機工作原理 當(dāng)向三相 定子繞組 中通過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 機工作原理為： 都基于 電磁感應(yīng) 定律和電磁力定律。因此，其構(gòu)造的一般原則是：用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生 電磁功率 ，達到能量轉(zhuǎn)換的目的。 三相異步電機是感應(yīng)電機， 定子 通入電流以后，部分磁通穿過短路環(huán)，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化，致使有短路環(huán)部分和沒有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差，從而形成旋轉(zhuǎn)磁場。通電啟動后，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流，即旋轉(zhuǎn) 磁場 與 轉(zhuǎn)子 存在相對轉(zhuǎn)速，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁 轉(zhuǎn)矩 ，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來，實現(xiàn)能量變換 。 6 （一）定子旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的原理 旋轉(zhuǎn)磁場：指磁場的軸線位置隨時間而旋轉(zhuǎn)的磁場。 在三相異步電動機的定子鐵心中放置三組結(jié)構(gòu)完全相同的繞組 U1U V1V W1W2，各相繞組在空間互差 120176。電角度，向這三相繞組中通入對稱的三相交
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