三相异步电动机的构造



三相异步电动机主要由两部分组成:

  • 定子

  • 转子

定子和转子之间存在一个小的气隙,其范围为0.4毫米到4毫米,取决于电机的额定功率。

定子

三相异步电机的定子是静止部分,它由一个由钢板制成的圆柱形框架组成。该钢制框架内包含一个由硅钢薄叠片组成的空心圆柱形铁芯。在铁芯的内周缘,设有许多均匀分布的槽,用于放置定子绕组。使用硅钢叠片可以减少磁滞损耗和涡流损耗。

Stator

三个绕组放置在定子槽中,并适当地连接以形成平衡的三相三角形或星形连接电路。根据电机速度的要求,这三个相绕组绕制成一定数量的极对。其中,极对数越多,感应电机的速度越低,反之亦然。

当我们从平衡的三相电源向三相定子绕组供电时,就会产生一个幅值恒定的旋转磁场。这个旋转磁场通过电磁感应在转子电路中感应电动势。

转子

转子是三相异步电机的旋转或运动部分。它由一个由优质硅钢薄叠片制成的转子铁芯组成,以减少磁滞损耗和涡流损耗。转子铁芯是一个空心圆柱体,安装在轴上。在转子铁芯的外周缘,设有槽,用于放置转子绕组。

根据构造,三相异步电机的转子可以有以下两种类型:

  • 鼠笼式转子

  • 绕线式转子

让我们详细讨论这两种类型的转子。

鼠笼式转子

鼠笼式转子由一个叠片圆柱形铁芯组成,其外周缘具有平行槽。在鼠笼式转子中,转子绕组由金属(铜或铝)条组成。这些金属条放置在转子槽中,并在两端通过称为**端环**的金属环短路,如图2所示。

Squirrel cage

从图2可以看出,这种转子的构造类似于松鼠笼,因此得名。这里还需要注意的是,转子没有电连接到电源,而是通过电磁感应从定子获得电压和功率。

采用鼠笼式转子的三相异步电动机被称为**鼠笼式异步电动机**。在工业应用中使用的三相异步电动机中,大约70%到80%是鼠笼式异步电动机,因为其结构简单而坚固,使其能够在大多数恶劣环境下运行。然而,使用鼠笼式转子的感应电机起动转矩较低。

绕线式转子

绕线式转子由一个由硅钢制成的叠片圆柱形铁芯组成。它带有与定子绕组类似的三相转子绕组,如图3所示。

Wound Rotor

绕线式转子的转子绕组均匀地分布在槽中,并呈星形连接。星形连接的转子绕组的开口端引出并连接到安装在转子轴上的三个滑环上。一个碳刷接触每个滑环,通过这些碳刷,可以将外部电阻添加到转子电路中。

起动时,在转子绕组的各相中加入适当值的外部电阻,以获得较高的起动转矩。随着电机加速到额定速度,这些外部电阻逐渐从电路中移除。使用外部电阻可以大大减少起动电流并提高电机的起动转矩。一旦电机达到额定速度,三个碳刷短路,使得绕线式电机像鼠笼式异步电动机一样运行。

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