交流电动机分为异步电动机和同步电动机两类。异步电动机按照定子相数的不同分为单项异步电动机、两相异步电动机和三相异步电动机。三相异步电动机结构简单,运行可靠,成本低廉等优点,广泛应用于工农业生产中。
1. 三相异步电动机的基本结构
三相异步电动机的构造也分为两部分:定子与转子。
(1)定子:
定子是电动机固定部分,作用是用来产生旋转磁场。它主要由定子铁心、定子绕组和机座组成。
(2)转子:
转子是重点掌握的部分,转子有两种,鼠笼式与绕线式。掌握他们各自的特点与区别。鼠笼式用于中小功率(100k以下)的电动机,他的结构简单,工作可靠,使用维护方便。绕线式可以改善启动性能和调节转速,定子与转子之间的 气隙大小,会影响电动机的性能,一般气隙厚度为0.2-1.5mm之间。
2. 三相异步电动机的工作原理
当向三相定子绕组中通过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。
掌握公式n1=60f/P、S=(n1-n)/n1、n=(1-S)60f/P,同时明白它们的意义(很重要),要能够灵活运用这些公式,进行计算。同时记住:通常电动机在额定负载下的转差率SN约为0.01-0.06。书上的例题要重点掌握。
3. 三相异步电动机铭牌上的数据
(1)型号:掌握书上的例子。
(2)额定值:一般了解,掌握额定频率和额定转速,我国的频率为50赫兹。
(3)连接方法:有Y型和角型。
(4)绝缘等级和温升:掌握允许温升的定义。
(5)工作方式:一般了解。
4. 三相异步电动机的机械特性
掌握额定转矩、最大转矩与启动转矩的关系。书上的公式要掌握并能灵活运用进行计算。同时记住以下内容:
(1)在等速转动时,电动机的转矩必须和阻转矩相平衡。
(2)当负载转矩增大时,最初瞬间电动机的转矩T(3)一般三相异步电动机的过载系数是1.8-2.2 .
(4)电动机刚启动时n=0,s=1.
5. 三相异步电动机的起动
(1)直接起动
启动时转差率为1,转子中感应电动势很大,转子电流也很大。当电动机在额定电压下启动时,称为直接启动,直接启动的电流约为额定电流的5-7倍。一般来说,额定功率为7.5kw以下的小容量异步电动机可直接起动。
直接起动控制线路所用电器包括组合开关、按钮、交流接触器中间继电器、热继电器及熔断器。掌握它们各自的特点,同时掌握熔断器熔丝额定电流的计算。
直接起动控制电路:掌握其控制原理。
(2)鼠笼式异步电动机的降压起动。
掌握星型-角型起动和自耦变压器降压起动的工作原理
(3)绕线式三相异步电动机的起动
一般了解。
6. 三相异步电动机的正反转控制
一般了解
7. 三相异步电动机的调速
该部分较重要,要对公式理解。改变电动机的转速有三种可能,即改变频率、改变绕组的磁极对数或改变转差率。