电动机原理, 电机的原理:
电机是一种将电能转化为机械能的设备。基本原理是磁场对电流的作用。
根据动力源不同,电机分为DC电机和交流电机。电力系统中的电机多为交流电机,可以是同步电机,也可以是异步电机(电机的定子磁场速度与转子转速不保持同步)。
基本结构:
三相异步电动机的结构由定子、转子和其他附件组成。
(1)定子(静态部分)
1、定子铁芯
作用:电机和定子绕组的磁路的一部分放在上面。
结构:定子铁芯一般由0.35~0.5 mm厚的硅钢片制成,表面有绝缘层,铁芯内圆冲有均匀分布的槽,用于嵌入定子绕组。
定子铁芯凹槽类型如下:
半封闭槽:电机的效率和功率因数高,但绕组嵌入和绝缘困难。一般用于小型低压电机。
半开口槽:可嵌异形绕组,一般用于大中型低压电机。所谓成型绕组,就是绕组可以预先绝缘,然后放入槽内。
明槽:用于嵌入成型绕组,绝缘方式方便。主要用于高压电机。
2.定子绕组
作用:是电机的电路部分,接三相交流电产生旋转磁场。
结构:由三个结构相同的绕组组成,在空间上相隔120电角度,对称布置。这些绕组的每个线圈按照一定的规则嵌在定子的每个槽中。
定子绕组的主要绝缘项目如下:(确保绕组导电部分与铁芯之间以及绕组本身之间的可靠绝缘)。
(1)对地绝缘:定子绕组整体与定子铁芯之间的绝缘。
相间绝缘:每相定子绕组间的绝缘。
匝间绝缘:每相定子绕组匝间绝缘。
电机接线盒中的接线:
电机的接线盒里有一个接线板,三相绕组的六个端子排成两排,上排的三个接线柱从左到右分别编号为1(U1)、2(V1)、3(W1)。
下排的三个接线柱从左至右编号为6(W2)、4(U2)和5(V2),三相绕组连接成星形连接或三角形连接。所有的制造和维护都应该按照这个序列号来安排。
3.基本框架
作用:固定定子铁芯和前后端盖,支撑转子,起到保护和散热的作用。
结构:机座一般为铸铁,大型异步电机机座一般为钢板焊接,微电机机座为铸铝。封闭式电机的机座外侧有散热筋,增加散热面积,保护电机机座两端的端盖有通风孔,使电机内外空气直接对流。
以便于散热。
(2)转子(旋转部分)
1、三相异步电动机转子铁芯:
功能:作为电机磁路的一部分,将转子绕组置于铁芯槽中。
结构:所用材料与定子相同,由0.5 mm厚的硅钢片冲压叠压而成,硅钢片外圆冲压有均匀分布的孔,用于安装转子绕组。通常用硅钢片的后内圆冲定子铁芯来冲转子铁芯。
一般小型异步电机的转子铁芯直接压装在转轴上,大中型异步电机(转子直径在300~400 mm以上)的转子铁芯借助转子支架压装在转轴上。
2.三相异步电动机的转子绕组
作用:切割定子的旋转磁场产生感应电动势和电流,形成电磁转矩使电机旋转。
结构:分为鼠笼式转子和绕线式转子。
鼠笼式转子:转子绕组由插入转子槽中的多根导杆和两个圆形端环组成。如果去掉转子铁芯,整个绕组看起来就像一个鼠笼,所以叫笼型绕组。小型笼型电机采用铸铝转子绕组,
100KW以上的电机,铜条和铜端环是焊接的。
绕线式转子:绕线式转子绕组与定子绕组相似,也是对称的三相绕组,一般呈星形连接。三个出线端子接在转轴的三个集电环上,然后通过电刷接在外电路上。
特点:结构复杂,所以绕线式电机不如鼠笼式电机应用广泛。而在转子绕组回路中通过滑环和电刷串联附加电阻等元件来改善异步电动机的起动、制动性能和调速性能,所以要求在一定范围内平滑调速的设备,
例如起重机、电梯和空气压缩机。
(3)三相异步电动机的其他附件。
1.端盖:支持功能。
2.轴承:连接旋转部分和固定部分。
3.轴承端盖:保护轴承。
4.风扇:冷却电机。
第二,DC电机采用八角形全叠片结构和串激绕组,适用于需要正反转的自动控制技术。根据用户需要,也可制成串联绕组。中心高度为100 ~ 280 mm的电机无补偿绕组,
但中心高250mm、280mm的电机可根据具体情况和需要制作补偿绕组,中心高315 ~ 450 mm的电机可制作补偿绕组。中心高度500 ~ 710 mm的电机安装尺寸和技术要求符合IEC国际标准。
电机的机械尺寸公差符合ISO国际标准。
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