三相异步电动机的结构图ppt课件
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6—定子铁心；7—转子；8.—定子绕组；9—机座； 2 10—后端盖；11—风罩；12—风扇
1．定子部分
定子是用来产生旋转磁场的。三相电动机的定子一般由外壳、 定子铁心、定子绕组等部分组成。
（1）外壳
三相电动机外壳包括机座、端盖、轴承盖、接线盒及吊环等 部件。
机座：铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是保护和固定三相电 动机的定子绕组。中、小型三相电动机的机座还有两个端盖支承 着转子，它是三相电动机机械结构的重要组成部分。通常，机座 的外表要求散热性能好，所以一般都铸有散热片。
• ·某相绕组中电流达到最大值时，. 磁极轴线恰好旋转到该相绕11 组轴线上。
当 t90时，即经过1/4周期后，iU 由零变成正的最大值，iV
仍为负值，iW 已变成负值，如图3.6（b）所示，这时合成磁场的 方位与t 0 时相比，已按逆时针方向转过了90°。
应用同样的方法，可以得出如下结论：当 t180时，合成磁
.
图3.7 两极旋转磁场示意图
பைடு நூலகம்10
i iu
iv
0
3
三相电流波形
iw
3
iu
t
V2 U1
W2
W1 U2
V1
V2 U1
W2
W1
U2 V1
V2
U1 W2
W1 U2
V1
t = 0
Iu=Im
t =
Iv=Im
t =
Iw=Im
• 空间120度 对称分布的三相绕组通过三相对称的交流电流时， 产生的合成磁场为极对数p=1的空间旋转磁场，每电源周期旋 转一周，即两个极距；
.
8
1.2 工作原理
1．三相交流电机的旋转磁场 三相异步电动机转子之所以会旋转、实现能量转换，是因
为转子气隙内有一个旋转磁场。下面来讨论旋转磁场的产生。
如图3.6所示，U1U2, V1V2, W1W2为三相定子绕组，在空间 彼此相隔120°，接成Y形。三相绕组的首端U1, V1, W1接在三 相对称电源上，有三相对称电流通过三相绕组。设电源的相序 为U, V, W, 的初相角为零，如图4.6波形图所示。
图3.6 三相交 流电流波形 图
.
9
设
iU sint
iVsi nt (12)0
iWsi nt (12)0
为了分析方便，假设电流为 正值时，在绕组中从始端流向 末端，电流为负值时，在绕组 中从末端流向首端。
当 t 0 的瞬间，iU =0，iV
为负值，iW 为正值，根据”右 手螺旋定则”，三相电流所产 生的磁场叠加的结果，便形成 一个合成磁场，如图3.7（a）所 示，可见此时的合成磁场是一 对磁极（即二极），右边是N极， 左边是S极。
形或三角形。
.
5
2．转子部分
（1）转子铁心
是用0.5mm厚的硅钢片叠压而 成，套在转轴上，作用和定子铁心 相同，一方面作为电动机磁路的一 部分，一方面用来安放转子绕组。
（2）转子绕组
异步电动机的转子绕组分为绕 线形与笼形两种，由此分为绕线转 子异步电动机与笼形异步电动机。
① 绕线形绕组
与定子绕组一样也是一个三相
端盖：用铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是把转子固定在定 子内腔中心，使转子能够在定子中均匀地旋转。
轴承盖：也是铸铁或铸钢浇铸成型的，它的作用是固定转子， 使转子不能轴向移动，另外起存放润滑油和保护轴承的作用。
接线盒：一般是用铸铁浇铸，其作用是保护和固定绕组的引 出线端子。
吊环：一般是用铸钢制造，. 安装在机座的上端，用来起3吊、
（a）铜排转子 （b）铸铝转子
图3.5 笼形转子绕组
.
7
3．其他部分
其他部分包括端盖、风扇等。端盖除了起 防护作用外，在端盖上还装有轴承，用以支撑 转子轴。风扇则用来通风冷却电动机。三相异 步电动机的定子与转子之间的空气隙，一般仅 为0.2mm～1.5mm。气隙太大，电动机运行时的 功率因数降低；气隙太小，使装配困难，运行 不可靠，高次谐波磁场增强，从而使附加损耗 增加以及使启动性能变差。
（2）定子铁心
异步电动机定子铁心是电动机磁路的一部分，由 0.35mm～0.5mm厚表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压 而成，如图3.2所示。由于硅钢片较薄而且片与片之 间是绝缘的，所以减少了由于交变磁通通过而引起的 铁心涡流损耗。铁心内圆有均匀分布的槽口，用来嵌 放定子绕圈。
（a）定子铁心 （b）定子冲片
场就转过了180°，如图3.6（c）所示；当 t300时合成磁场方 向旋转了300°，如图3.6（d）所示；当t36时0合成磁场旋转了 360°，即转1周，如图3.6（a）所示。
三相异步电动机
.
1
1 三相异步电动机的工作原理及结构
1.1 结构
三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本 结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成，在定 子和转子之间具有一定的气隙。此外，还有端盖、轴承、接线盒、 吊环等其他附件，如图4.1所示。
• 图3.1 封闭式三相笼型异步电动机结构图 • 1—轴承；2—前端盖；3—转轴；4—接线盒；5—吊环；
漆包线，大、中型三相电动机的定
子线圈则用较大截面的绝缘扁铜线
或扁铝线绕制后，再按一定规律嵌
入定子铁心槽内。定子三相绕组的
六个出线端都引至接线盒上，首端
分U2别, V标2, 为WU2 。1, 这V1六, W个1 出，线末端端在分接别线标盒为
（a）星形连接 （b）三角形连接
里的排列如图4.3所示，可以接成星 图3.3 定子绕组的联结
图3.2 定子铁. 心及冲片示意图
4
（3）定子绕组
定子绕组是三相电动机的电路 部分，三相电动机有三相绕组，通
入三相对称电流时，就会产生旋转
磁场。三相绕组由三个彼此独立的
绕组组成，且每个绕组又由若干线
圈连接而成。每个绕组即为一相，
每个绕组在空间相差120°电角度。 线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕
制。中、小型三相电动机多采用圆
绕组，一般接成星形，三相引出线
分别接到转轴上的三个与转轴绝缘
的集电环上，通过电刷装置与外电 路相连，这就有可能在转子电路中 串接电阻或电动势以改善电动机. 的 运行性能，见图3.4。
1—集电环；2—电刷；3—变阻器
图3.4 绕线形转子与
外加变阻器的连接
6
② 笼形绕组
在转子铁心的每一个槽中插入一根铜条，在铜条 两端各用一个铜环（称为端环）把导条连接起来，称 为铜排转子，如图3.5（a）所示。也可用铸铝的方法， 把转子导条和端环风扇叶片用铝液一次浇铸而成，称 为铸铝转子，如图3.5（b）所示。100kW以下的异步 电动机一般采用铸铝转子。
1．定子部分
定子是用来产生旋转磁场的。三相电动机的定子一般由外壳、 定子铁心、定子绕组等部分组成。
（1）外壳
三相电动机外壳包括机座、端盖、轴承盖、接线盒及吊环等 部件。
机座：铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是保护和固定三相电 动机的定子绕组。中、小型三相电动机的机座还有两个端盖支承 着转子，它是三相电动机机械结构的重要组成部分。通常，机座 的外表要求散热性能好，所以一般都铸有散热片。
• ·某相绕组中电流达到最大值时，. 磁极轴线恰好旋转到该相绕11 组轴线上。
当 t90时，即经过1/4周期后，iU 由零变成正的最大值，iV
仍为负值，iW 已变成负值，如图3.6（b）所示，这时合成磁场的 方位与t 0 时相比，已按逆时针方向转过了90°。
应用同样的方法，可以得出如下结论：当 t180时，合成磁
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图3.7 两极旋转磁场示意图
பைடு நூலகம்10
i iu
iv
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3
三相电流波形
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V2 U1
W2
W1 U2
V1
V2 U1
W2
W1
U2 V1
V2
U1 W2
W1 U2
V1
t = 0
Iu=Im
t =
Iv=Im
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Iw=Im
• 空间120度 对称分布的三相绕组通过三相对称的交流电流时， 产生的合成磁场为极对数p=1的空间旋转磁场，每电源周期旋 转一周，即两个极距；
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1.2 工作原理
1．三相交流电机的旋转磁场 三相异步电动机转子之所以会旋转、实现能量转换，是因
为转子气隙内有一个旋转磁场。下面来讨论旋转磁场的产生。
如图3.6所示，U1U2, V1V2, W1W2为三相定子绕组，在空间 彼此相隔120°，接成Y形。三相绕组的首端U1, V1, W1接在三 相对称电源上，有三相对称电流通过三相绕组。设电源的相序 为U, V, W, 的初相角为零，如图4.6波形图所示。
图3.6 三相交 流电流波形 图
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9
设
iU sint
iVsi nt (12)0
iWsi nt (12)0
为了分析方便，假设电流为 正值时，在绕组中从始端流向 末端，电流为负值时，在绕组 中从末端流向首端。
当 t 0 的瞬间，iU =0，iV
为负值，iW 为正值，根据”右 手螺旋定则”，三相电流所产 生的磁场叠加的结果，便形成 一个合成磁场，如图3.7（a）所 示，可见此时的合成磁场是一 对磁极（即二极），右边是N极， 左边是S极。
形或三角形。
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2．转子部分
（1）转子铁心
是用0.5mm厚的硅钢片叠压而 成，套在转轴上，作用和定子铁心 相同，一方面作为电动机磁路的一 部分，一方面用来安放转子绕组。
（2）转子绕组
异步电动机的转子绕组分为绕 线形与笼形两种，由此分为绕线转 子异步电动机与笼形异步电动机。
① 绕线形绕组
与定子绕组一样也是一个三相
端盖：用铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是把转子固定在定 子内腔中心，使转子能够在定子中均匀地旋转。
轴承盖：也是铸铁或铸钢浇铸成型的，它的作用是固定转子， 使转子不能轴向移动，另外起存放润滑油和保护轴承的作用。
接线盒：一般是用铸铁浇铸，其作用是保护和固定绕组的引 出线端子。
吊环：一般是用铸钢制造，. 安装在机座的上端，用来起3吊、
（a）铜排转子 （b）铸铝转子
图3.5 笼形转子绕组
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3．其他部分
其他部分包括端盖、风扇等。端盖除了起 防护作用外，在端盖上还装有轴承，用以支撑 转子轴。风扇则用来通风冷却电动机。三相异 步电动机的定子与转子之间的空气隙，一般仅 为0.2mm～1.5mm。气隙太大，电动机运行时的 功率因数降低；气隙太小，使装配困难，运行 不可靠，高次谐波磁场增强，从而使附加损耗 增加以及使启动性能变差。
（2）定子铁心
异步电动机定子铁心是电动机磁路的一部分，由 0.35mm～0.5mm厚表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压 而成，如图3.2所示。由于硅钢片较薄而且片与片之 间是绝缘的，所以减少了由于交变磁通通过而引起的 铁心涡流损耗。铁心内圆有均匀分布的槽口，用来嵌 放定子绕圈。
（a）定子铁心 （b）定子冲片
场就转过了180°，如图3.6（c）所示；当 t300时合成磁场方 向旋转了300°，如图3.6（d）所示；当t36时0合成磁场旋转了 360°，即转1周，如图3.6（a）所示。
三相异步电动机
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1 三相异步电动机的工作原理及结构
1.1 结构
三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本 结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成，在定 子和转子之间具有一定的气隙。此外，还有端盖、轴承、接线盒、 吊环等其他附件，如图4.1所示。
• 图3.1 封闭式三相笼型异步电动机结构图 • 1—轴承；2—前端盖；3—转轴；4—接线盒；5—吊环；
漆包线，大、中型三相电动机的定
子线圈则用较大截面的绝缘扁铜线
或扁铝线绕制后，再按一定规律嵌
入定子铁心槽内。定子三相绕组的
六个出线端都引至接线盒上，首端
分U2别, V标2, 为WU2 。1, 这V1六, W个1 出，线末端端在分接别线标盒为
（a）星形连接 （b）三角形连接
里的排列如图4.3所示，可以接成星 图3.3 定子绕组的联结
图3.2 定子铁. 心及冲片示意图
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（3）定子绕组
定子绕组是三相电动机的电路 部分，三相电动机有三相绕组，通
入三相对称电流时，就会产生旋转
磁场。三相绕组由三个彼此独立的
绕组组成，且每个绕组又由若干线
圈连接而成。每个绕组即为一相，
每个绕组在空间相差120°电角度。 线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕
制。中、小型三相电动机多采用圆
绕组，一般接成星形，三相引出线
分别接到转轴上的三个与转轴绝缘
的集电环上，通过电刷装置与外电 路相连，这就有可能在转子电路中 串接电阻或电动势以改善电动机. 的 运行性能，见图3.4。
1—集电环；2—电刷；3—变阻器
图3.4 绕线形转子与
外加变阻器的连接
6
② 笼形绕组
在转子铁心的每一个槽中插入一根铜条，在铜条 两端各用一个铜环（称为端环）把导条连接起来，称 为铜排转子，如图3.5（a）所示。也可用铸铝的方法， 把转子导条和端环风扇叶片用铝液一次浇铸而成，称 为铸铝转子，如图3.5（b）所示。100kW以下的异步 电动机一般采用铸铝转子。