绕线转子感应电动机结构

绕线转子感应电动机结构

Wound Rotor Induction Motor

绕线转子感应电动机是三相交流异步电动机的一种，其定子铁心与绕组与笼型感应电动机相同，在铁芯内圆有许多槽，用来嵌放定子绕组，见图1。

图1--定子铁心

定子铁芯的槽内嵌放着定子绕组，即三相交流绕组，三相绕组按2极绕制，连接成星形，接入三相交流电源就可产生旋转磁场，见图2，绕组的三个引出端线通过机座上的接线盒引出（图中未显示）。

图2--定子铁心与绕组

绕线转子感应电动机的转子铁芯也由硅钢片叠成，在铁芯外圆有许多槽，用来嵌放转子绕组，见图3。

图3--绕线转子铁心

转子铁芯的槽内嵌放着转子绕组，也是2极的三相交流绕组，连接成星形，接入三相交流电源也可产生旋转磁场，见图4。不管定子与转子的槽数各为多少，定子绕组与转子绕组的极数必须相同，例如同为2极、4极、6极等。

图4--转子铁心与绕组

转子绕组线端通过集电环与电刷引出，下面通过一套较简单的电刷与集电环装置介绍其基本结构。

电刷由润滑性与导电性好的石墨质材料压制而成，电刷装在刷握内，刷握上有压紧电刷的弹簧压片；刷握安装在刷杆上，刷杆是绝缘的，刷杆上安装3套独立的刷握，位置对应3个集电环，每套刷握有2个电刷，共有6个电刷。

图5中左图是该电刷装置的轴向视图，中图是该电刷装置的径向视图，右图是该电刷装置的立体图。

图5--电刷结构图

集电环较多采用黄铜或锰钢等导电良好、润滑耐磨的材料制成，3个独立的集电环紧固在绝缘套筒上，保证环与环，环与转轴之间都是互相绝缘的。每个集电环通过一根导电杆引出作为接线端，导电杆穿过其他集电环时由绝缘套管隔开，3个导电杆分别连接3个集电环，相互绝缘。

图6左图是剖开的集电环，表示导电杆与集电环的连接或绝缘，A导电杆直接连接集电环1，B导电杆穿过集电环1连接集电环2，C导电杆穿过集电环1与2连接集电环3。图6中图是完整的集电环；图6右图是集电环与电刷的组合图，电刷被弹簧压片压向集电环，保证电刷与集电环的良好接触。

图6--集电环结构图

把集电环紧固在电机转轴上，转子绕组的三根引出端线穿过转轴上的槽连接到三个集电环上，在转轴上还装有散热风扇，见图7（图中没表示线端的连接）。

图7--绕线感应电机转子

转子安装在定子内，由固定在机座两端的端盖支撑，转子轴承安装在端盖上。在转子集电环一侧安装着电刷罩，三个电刷固定在电刷罩内，刷握上的弹簧紧压着碳质电刷，保持电

刷与集电环紧密接触，见图8，三个电刷通过电刷罩上的接线盒引出（图中未显示）。

图8--绕线转子感应电动机

本例中绕线转子感应电动机的散热方式与笼型感应电动机相同，这里不再介绍。

图9是绕线转子感应电动机的外观图。

图9--绕线转子感应电动机

下面简介绕线转子感应电动机的控制电路。

笼型感应电动机起动电流大，特别是大型电动机，降压起动电路复杂庞大，采用绕线转子感应电动机可简单的实现起动与调速，用较小的起动电流实现较大的起动力矩。

在转子绕组串入起动电阻或频敏变阻器对电机起动进行控制，图10是起动电路示意图。起动过程中对起动电阻的控制可根据允许起动电流大小来调整起动电阻的大小，电阻由大渐小直到电机进入正常异步转速切除电阻；也可以根据设定时间控制电阻的变化。

外接电阻不但可控制起动电流，在正常运行时也能小范围调整电机带负荷时的转速。

图10--绕线转子感应电动机启动电路示意图

在转子绕组与电源间接入双PWM 交—直—交变频器可实现电机转速从低于同步转速到高于同步转速的调速控制。由于变频器仅输出转子绕组所需电流，可采用小型低压变频器，相对采用大型变频器直接控制电机电源要便宜。

有关双PWM 交—直—交变频器对绕线转子感应电动机的控制原理请另参阅有关技术资料，图11是该调速系统主电路示意图。

图11--采用变频器的调速电路示意图