三相異步電動機結構及原理

更新時間：2017-11-29

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三相異步電動機結構及原理
單相異步電動機相比，三相異步電動機運行性能好，并可節省各種材料。按轉子結構的不同，三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種。籠式轉子的異步電動機結構簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應用，其主要缺點是調速困難。繞線式三相異步電動機的轉子和定子一樣也設置了三相繞組并通過滑環、電刷與外部變阻器連接。調節變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調節電動機的轉速。
一、三相異步電動機分類
1、鼠籠式異步電動機整個轉子繞組的外形如一個鼠籠，用銅條或鋁條作轉子導體，在導體的兩端用短路環（也稱端環）短接，構成閉合回路。
2、繞線式異步電動機繞線式轉子槽內放置著與定子類似的三相對稱繞組，三相繞組尾端在內部接成星形，三相首端由轉子軸中心引出接至滑環上。滑環經電刷再串入外接電阻可改善電動機的起動和調速性能。
3、各種控制用電動機
二、三相異步電動機的結構
1、定子部分定子鐵心（構成電動機的定子磁路）
定子繞組小型異步電機定子繞組用高強度漆包圓銅線或鋁線繞制而成
大型異步電機則采用矩型截面的銅或鋁線制成線圈放在定子槽內
機座、端蓋、風罩、接線盒等
2、轉子部分轉子鐵心
轉子鐵芯形成轉子磁路，采用厚0.5mm的硅鋼片，疊壓成整體的圓柱形套裝在轉軸上，轉子鐵芯外圓的槽內放置轉子繞組
轉子繞組
鼠籠式電機的轉子，在沒有鐵芯時，整個繞組的外形就象一個鼠籠，它的銅條或鋁條作轉子導體，在導體的兩端用短路環（也稱端環）短接，構成閉合回路
三、三相異步電動機工作原理
(1)在對稱的三相繞組中通入三相電，產生在空間旋轉的合成磁場。其方向與電流相序一致。磁場轉速(同步轉速)與電流頻率有關，同步轉速no與磁場磁極對數p的關系為：
(2)靜止的轉子繞組與定子旋轉磁場之間相對運動，在轉子繞組中產生感應電動勢，并在形成閉合回路的轉子繞組中產生感應電流，轉子電流在旋轉磁場中受到磁場力F的作用，在轉軸上形成電磁轉矩，從而驅動電機轉子轉動。
電動機在正常運轉時，其轉速n總是稍低于同步轉速no，因而稱為異步電動機。又因為產生電磁轉矩的電流是電磁感應所產生的，所以也稱為感應電動機。
異步電動機同步轉速和轉子轉速的差值與同步轉速之比稱為轉差率，用s表示，即：
四、三相異步電機接線方式
五、三相異步電機運行監視
1運行監測電動機運行中主要對其電流、溫度、聲音、氣味和振動等方面進行檢查監視，以掌握電動機的運行工況；電動機的電流表指示是否超過允許值(即不超過紅線)，電流表指針有無劇烈擺動或周期性大幅度擺動，有無突然增大或減小的異常現象；電動機軸承有無異常聲音，潤滑油系統運行情況是否正常，油壓、油位、流量是否正常，有無滲漏油現象；電動機有無異常氣味，若發現有絕緣材料的焦臭味或有輕微的煙氣時，應立即查明原因并迅速處理，防止故障擴大；電動機外殼和軸承油蓋上的溫度是否正常，不能超過規定范圍；電動機振動不能超過規定值；電機冷卻器運行是否正常，冷卻水流量、水壓是否正常；電動機運行中是否有串動現象，串動值不能超過規定值；電動機的電源引線電纜頭是否發熱，外包絕緣塑料帶是否因受熱已變色、變脆。
2絕緣電阻測量規定1、6KV電動機用2500V搖表測量繞組的對地絕緣，不得低于6兆歐；
2、380V電動機用500V或1000V搖表測量繞組對地絕緣，不得低于0.5兆歐；3、吸收比R60/R15應大于1.3；4、電動機絕緣電阻值在同等條件下，于上次測量值比較不能低于50%；5、電動機大修后或停用超過15天，啟動前應搖測絕緣電阻值符合上述規定；6、電動機環境較差時(如：潮濕、污染、化學腐蝕等)，此種情況下停運時間在三天及三天以上者，啟動前應搖測絕緣電阻值符合上述規定；7、若搖測電動機絕緣電阻值不合格時，應匯報單元長經請示報有關主管部門同意后方可啟動投入運行。
3廠用電動機啟動前的檢查及有關規定廠用電動機啟動前的檢查及有關規定電動機啟動前應進行外部檢查，其檢查項目如下：電動機起動前應查閱其電氣、熱力工作票均已辦理完工作已結束手續，電氣、熱力工作票已如數收回。熱工條件允許。檢查電動機上或其附近有無影響電動機運行的堆積雜物，電動機電氣一、二次回路有無工作，電動機所帶機械設備有無工作，電動機周圍應整潔干凈；檢查電動機所帶的廠用機械是否良好，是否具備啟動運行條件；檢查電動機潤滑油系統、冷卻水系統是否已具備投運條件，有無滲漏油、滲漏水現象，電動機啟動前均應投入運行；檢查電動機電氣一、二次回路是否良好，是否已具備投運條件，電動機啟動前均應處于“熱備用”狀態。電動機的導風風道以及風扇是否完好，有無雜物堵塞通風的現象；在有條件的情況下應進行手動盤車，檢查電動機本體及其機械部分應無卡澀現象；
4電動機連續啟動次數與啟動間隔的規定1、正常情況下，鼠籠式轉子的電動機，允許在冷狀態下啟動1～2次，其間隔時間不小于5分鐘；允許在熱狀態下啟動一次；只有在事故狀態下，對影響機組出力的重要電動機允許多啟動一次。2、電動機進行動平衡試驗時，每次啟動的間隔時間不應小于30分鐘；3、鑄鋁式轉子的高壓電動機，應根據電動機啟動電流及啟動所需時間長短的具體情況，適當減少啟動次數，同時還應加長每次啟動的間隔時間，其啟動時間不易超過15秒
5廠用電動運行中的檢查監視項目電動機運行中主要對其電流、溫度、聲音、氣味和振動等方面進行檢查監視，掌握其電動機的運行工況。
6電動機在運行中的檢查監視項目1、電動機的電流表指示是否超過允許值(即不超過紅線)，電流表指針有無劇烈擺或周期性大幅度擺，有無突然增大或減小的異常現象。
2、電動機軸承有無異常音響，潤滑油系統運行情況是否正常，油壓、油位、流量是否正常，有無滲漏油現象。3、電動機有無異常氣味，若發現有絕緣材料的焦臭味或有輕微的煙氣時，應立即查明原因并迅速進行處理，防止故障擴大。4、電動外殼和軸承油蓋上的溫度是否正常，其溫度的高低應按本篇3.8.3.1條款規定進行檢查監視。必要時可用溫度測量儀監測。5、電動機的振動值是否正常，并應符合本篇3.8.3.6條款規定。6、電動機水冷卻器運行是否正常，冷卻水流量、水壓是否正常。7、電動機在運行中是否有串動現象，其串動值不超過本篇3.8.3.7條款規定。8、電動機的電源引線電纜頭是否發熱，外包絕緣塑料帶是否因受熱已變色、變脆。
7繞線式及直流電動機的電刷、滑環、整流子的檢查(1)檢查整流子或滑環上的電刷是否有火花，若火花小，應清理電刷與滑環(整流子)間的碳粉；若火花很大，應及時檢修維護人員進行處理；(2)檢查電刷上的壓力應為保證不打火花的zui小壓力，電刷在刷握內應無晃動和卡澀現象，電刷與刷之間的間隔應保持在0.1-0.2mm，刷握下邊沿與滑環(整流子)表面之間應保持有2-3mm；(3)檢查電刷軟導線是否完整，有無過熱，斷股的現象，與電刷接觸是否良好，是否與電動機外殼有短路接地現象；(4)檢查電刷是否過短其接觸面有無裂紋及損壞現象，若電刷磨耗掉全長的2/3時，應更換同型號的新電刷，新電刷與滑環(整流子)表面的弧形接觸面要大于電刷截面的2/3。若更換的新電刷與被更換的電刷型號不同時，會引起電刷振動打火花；(5)檢查電刷及刷握應無積垢，若有積集的碳粉應用刷子或用吹塵工具吹掃干凈。

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