三相異步電動(dòng)機(jī)是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的一種,其結(jié)構(gòu)與技術(shù)性能如下:
一、結(jié)構(gòu)
三相異步電動(dòng)機(jī)主要由兩個(gè)基本部分組成:定子(固定部分)和轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分)。
1. 定子:定子是電動(dòng)機(jī)的靜止部分,主要由鐵心和繞組構(gòu)成。鐵心通常是由薄硅鋼片疊壓而成,以減少渦流和磁滯損耗。繞組則按照特定的方式繞制在鐵心上,形成三相繞組AX、BY、CZ,這些繞組在空間上互差120度電角度,以便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
2. 轉(zhuǎn)子:轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分,同樣由鐵心和繞組構(gòu)成。根據(jù)繞組結(jié)構(gòu)的不同,轉(zhuǎn)子可分為鼠籠式和繞線式兩種。鼠籠式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,價(jià)格便宜,得到了廣泛的應(yīng)用;而繞線式轉(zhuǎn)子則設(shè)置了三相繞組,并通過(guò)滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接,以便調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能和轉(zhuǎn)速。
此外,三相異步電動(dòng)機(jī)還包括端蓋、風(fēng)扇等附屬部分,以確保電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行和散熱。
二、技術(shù)性能
1. 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng):當(dāng)向三相定子繞組中通入對(duì)稱(chēng)的三相交流電時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。
2. 轉(zhuǎn)差率:由于轉(zhuǎn)子與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以相同的方向、不同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),存在轉(zhuǎn)差率。轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要的物理量,它表示轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0相差的程度。在額定工作狀態(tài)下,轉(zhuǎn)差率通常很小,約為0.015~0.06之間。
3. 主要性能參數(shù):
● 效率(η):效率是電動(dòng)機(jī)輸出功率與輸入功率的比值。高效率意味著電動(dòng)機(jī)能夠?qū)⒏嗟妮斎牍β兽D(zhuǎn)化為輸出功率。
● 功率因數(shù)(COSΦ):功率因數(shù)是有功功率與視在功率的比值。它衡量了電氣設(shè)備效率的高低。功率因數(shù)低說(shuō)明電路用于交變磁場(chǎng)轉(zhuǎn)換的無(wú)功功率大,增加了線路供電損失。
● 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩(起動(dòng)轉(zhuǎn)矩)TK:當(dāng)給處于停止?fàn)顟B(tài)下的電動(dòng)機(jī)加上電壓時(shí)的瞬間(n=0,s=1),電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩稱(chēng)為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù),表征了電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)能力。
● 堵轉(zhuǎn)電流(起動(dòng)電流)IA:是指電器設(shè)備(感性負(fù)載)在剛起動(dòng)時(shí)的沖擊電流。起動(dòng)電流與額定電流之間的比值叫起動(dòng)電流倍數(shù)。異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流對(duì)電機(jī)本身的影響不是太大,因?yàn)殡姍C(jī)的起動(dòng)是極短時(shí)的(瞬間),但會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成一定的影響。
● 最大轉(zhuǎn)矩TMAX:在額定條件下運(yùn)行時(shí),增加負(fù)載而不至于使電機(jī)突然停下時(shí)電動(dòng)機(jī)所能產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之間的比值叫最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)(又叫過(guò)載系數(shù)),表征了電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力。一般電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)為2.0~2.3。
● 噪聲:電機(jī)的噪音可以分為電磁噪音和機(jī)械噪音。電磁噪聲是由在時(shí)間上和空間上作變化,并由電機(jī)各部分之間作用的磁拉力引起的。機(jī)械噪音則包括通風(fēng)噪音、由于機(jī)殼共振產(chǎn)生的噪音、軸承質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的噪音等。
4. 額定值:
● 額定電壓:是電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電壓,它是電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)所使用的最佳電壓。
● 額定頻率:我國(guó)規(guī)定的工業(yè)用電頻率為50HZ。
● 額定功率:是指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行下軸輸出的有效功率。
● 額定電流:電機(jī)定子繞組上加上額定電壓,軸上輸出額定功率時(shí)定子繞組中的線電流。
● 額定轉(zhuǎn)速:是指在額定功率下的轉(zhuǎn)速。
綜上所述,三相異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、效率高、功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
審核編輯 黃宇
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異步電動(dòng)機(jī)
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