三相异步电动机的运行与维护

图5-5 转子铁心冲片
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转子绕组是转子的电路部分，用以产生转子电动势和 转矩，转子绕组有鼠笼式和绕线式两种。根据转子绕 组的结构型式，异步电动机分为笼型转子和绕线转子 两种。
（1）笼式转子。笼式转子绕组是在转子铁心每个槽内 插入等长的裸铜导条。两端分别用铜制短路环焊接成 一个整体，形成一个闭合的多相对称回路。若去掉铁 心，很像一个装老鼠的笼子，故称鼠笼式转子，如图 5-6（a）所示。大型电动机采用铜条绕组，而中小型 异步电动机鼠笼式转子槽内常采用铸铝，将导条、端 环同时一次浇注成型，如图5-6（b）所示。
端部
有 效 边
（a）单匝线圈
（b）多匝线圈 （c）多匝线圈简化图
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（2）极矩τ
两个相邻磁极的中心线之间沿定子铁心内表面所跨过的距离称为
极矩τ，极距一般用每个极面下所占的槽数来表示。即τ来自百度文库 ，
其中Z为定子的槽数，pZ 为磁极对数。
（3）线圈节距y
2p
一个线圈的两有效边所跨过的定子圆周上的距离称为节距，
期，即360°电角度。故一对磁极的电角度便为360°
电角度。若电动机有p对磁极，转子导体转一周（机械
角度为360°），所产生的感应电动势也就变化p个周
期，则电角度为p×360°。所以
电角度=p×机械角度
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（5）槽距角α
相邻两槽之间的电角度称为槽距角，用α表示，由于 定子槽在定子圆周内分布是均匀的，
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5.1.2三相异步电动机的铭牌主要技术参数
1．型号 异步电动机的型号主要包括产品代号、设计序号、规
格代号和特殊环境代号。产品代号表示电机的类型， 如Y表示异步电动机，YR表示绕线异步电动机等，产 品代号使用字母的意义见表5-2。设计序号用阿拉伯数 字表示。规格代号对于中小型异步电动机包括中心高 （mm）、机座长度代号、铁心长度代号及磁极数；对 于大型异步电动机则包括功率（KW）-磁极数/铁心外 径。特殊环境代号使用的字母意义如表5-3所示。
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5-7（a） 绕线式转子
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图5-7（b）绕线转子串接电阻接线图
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3. 气隙
异步电动机定、转子之间的气隙很小，中小型异步电 动机一般为0.2~1.5mm。气隙大小对电机性能影响很 大，气隙越大，磁阻也越大，产生同样大的磁通，所 需的励磁电流I0也越大，电机的功率因数也就越低。但 气隙过小，将给装配造成困难，运行时定、转子发生 摩擦，而使电机运行不可靠。
三相异步电动机的运行与维护
接线盒内接线
W2
U2
V2
U1
V1
W1
W2
U2
V2
U1
V1
W1
（a）星形联接
（b）三角形联接
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2．转子部分
转子部分是电机的旋转部分，主要由转子铁心、转子 绕组、转轴等组成。
转子铁心是电机主磁路的一部分。采用0.5mm厚硅钢片 冲片叠压而成，转子铁心外圆上有均匀分布的槽，用 以嵌放转子绕组。如图5-5所示。一般小型异步电动机 转子铁心直接压装在转轴上。
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2．三相异步电动机的额定值
1）额定功率PN：指电动机额定状态下运行时，电动机转子轴上输 出 的 机 械 功 率 。 单 位 为 kW 或 W。 对 于 三 相 异 步 电 动 机 ， PN=UNINηNCOSφN × 10-3 ，其中UN为电动机的额定电压（V）， IN为电动机的额定电流（A），ηN为电动机的额定效率，COSφN为 电 动 机 的 额 定 功 率 因 数 ， PN 的 单 位 为 KW。 对 于 3 8 0 V 的 电 动 机 ， IN≈2 PN，因此可以根据电动机的额定功率估算出额定电流，即 一千瓦两个电流。
一般用槽数表示。节距y应等于或接近于极距τ。
当y=τ时，称为整距绕组；当y<τ时（y=5/6τ或4/5τ），
称为短距绕组。一般采用短距绕组。
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（4）机械角度与电角度
电机定子圆周所对应的几何角度为360°，该几何
角度称为机械角度。而从电磁观点来看，转子导体每
经过一对磁极，所产生的感应电动势也就变化一个周
（2）额定电压UN（V）：指电动机额定工作状态时，加在定子绕 组上的线电压。
（3）额定电流IN（A）：指电动机额定工作状态时，流入定子绕 组的线电流。
（4）额定转速nN(r/min)：指电动机额定工作状态时，电动机转 速。
（fN=55）0额H定z。频率fN（Hz）：指电动机定子侧电压的频率。我国电网
p360
Z
式中，Z为定子槽数，p为磁极对数。
（6）每极每相槽数q 每一个极面下每相所占的槽数为每极每相槽数，
q Z 2 pm
其中m为绕组相数。
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（7）相带 每个磁极下的每相绕组（即q个槽）所占的电角度为相
带。因为每个磁极占的电角度为180°，被三相绕组均 分，则相带为180°/3=60°，即在一个磁极下一相绕 组占60°电角度，称为60°相带。 （8）极相组（线圈组） 将一个相带内的q个线圈串联起来就构成一个极相组， 又称为线圈组。
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5．防护等级
“IP”和其后面的数字表示电动机外壳的防护等级。 IP表示国际防护等级，其后面的第一个数字代表防尘 等级，共分0~6七个等级；其后面的第二个数字代表 防水等级，共分0~8九个等级，数字越大，表示防护 的能力越强。
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5.1.3交流绕组的基本知识
1．交流绕组的几个基本概念 （1）线圈（元件）
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（a）铜条绕组
（b）铸铝绕组
图5-6 笼式转子
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（2）绕线式转子。绕线式异步电动机的定子绕组与鼠 笼式定子绕组相同，而转子绕组与定子绕组类似，采 用绝缘漆包铜线绕制成三相绕组嵌入转子铁心槽内， 将它接成星形联接，三个端头分别固定在转轴上的三 个相互绝缘的滑环（称为集电环）上，再经压在滑环 上的三组电刷与外电路相连，一般绕线转子电动机在 转子回路中串电阻，以改变电机的启动和调速性能。 三个电阻的另一端也接成星形，如图5-7所示。
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3．接线
接线是指在额定电压下运行时，电动机定子三相绕组 的联接方式，有三角形联接和星形联接两种。定子绕 组采用哪种接线方式取决于定子绕组的耐压等级，若 定子绕组能承受220V的电压，电源电压为220V则采用 三角形联接，若电源电压为380V，则采用星形联接。
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4．工作制
工作制可分为额定连续工作制S1、短时工作制S2、断 续工作制S3三种。