异步电机主要用途和特点
异步电机主要用作电动机,拖动各类生产机械。例如:在工业方面,用于拖动中小型轧钢设备、各种金属切削机床、轻工机械、矿山机械等;在农业方面,用于拖动风机、水泵、脱粒机、粉碎机以及其他农副产品的加工机械等;在农用电器方面的电扇、洗衣机、电冰箱、空调机等也都是用异步电机拖地的。
异步电机的优点是结构简单、容易制造、价格低廉、运行可靠、坚固耐用、运行效率较高且实用性强,缺点是功率因数较差。异步电机运行时,必须从电网里吸收滞后性的无功功率,它的功率因数总是小于1。
三相交流异步电机的结构和工作原理
三相交流异步电机主要由定子和转子两部分组成的,定、转子中间是空气隙。此外,还有端盖、轴承、机座、风扇等部件。具体简述如下。
1、异步电动机的定子
异步电动机的定子由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成。
定子铁心是电动机磁路的一部分,装在机座里。为了降低定子铁心里的铁心损坏,定子铁心用0.5mm厚的硅钢片叠压而成,在硅钢片的两面还应涂上绝缘漆。在定子铁心内圆上开有槽,槽内放置定子绕组。高压大、中型容量异步电动机定子绕组常采用Y接,只有三根引出线。对中、小容量低压异步电动机,通常把定子三相绕组的六根出线头都引出来,根据需要可接成 形或Y形。机座的作用主要是固定与支撑定子铁心。
2、气隙
异步电动机的气隙比同容量直流电动机的气隙小得多,在中、小型异步电动机中,气隙一般为0.2~1.5mm。异步电动机的励磁电流是由定子电源供给的。气隙大时,要求的励磁电流也大,从而影响电动机的功率因数。为了提高功率因数,因尽量让气隙小些,但也不能太小,否则定子和转子有可能发生摩擦或碰撞。
3、异步电动机的转子
异步电动机的转子由转轴、转子铁心和转子绕组三个部分组成。
定子铁心是电动机磁路的一部分,它用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。整个转子铁心固定在转轴上,或固定在转子支架上,转子支架再套在转轴上。转子绕组切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流,并形成电磁转矩而使电机旋转。
4、其他部件
端盖起支撑作用,轴承起连接转动部分与不动部分,风扇起冷冻电动机的作用。
异步电动机的工作原理
在交流电动机的定子铁心中,沿空间分布均匀分布三个绕组,每个绕组轴相互错开120度。交流异步电机的转子有两种结构形式即绕线转子和笼型转子。绕线转子中的三相绕组如同定子一样, 布置在转子铁心上,并与外部相联接,笼型转子不与电源联接,转子绕组自行闭合,所以结构简单,运行可靠。当三相异步电机定子接三相电源后,电机内便形成圆形旋转磁通势,圆形旋转磁密,设其方向为逆时针转,如图所示。若转子不转,转子鼠笼导条与旋转磁密有相对运动,导条中有感应电动势e,方向由右手定则确定。由于转子导条彼此在端部短路,于是导条中有电流i,不考虑电动势与电流的相位差时,电流方向同电动势方向。这样,导条就在磁场中受力f,由左手定则确定受力方向,如图中所示。转子受力,产生转矩T,便为电磁转矩,方向与旋转磁通势同方向,转子便在该方向上旋转起来。
转子旋转后,转速为n,只要n<n1(n1为旋转磁通势同步转速),转子导条与磁场有相对运动,产生与转子不转时相同方向的电动势、电流及受力,电磁转矩T为逆时针方向,转子继续旋转,稳定运行在T=TL情况下。