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江苏亚力防爆电机有限公司

异步电机的基本结构

发表时间:2019-10-19 11:16

异步电机分类

异步电机是一种交流电机,也叫感应电机,主要作电动机使用。异步电机定子相数有单相、三相两类。三相异步电机转子结构有鼠笼式和绕线式两种,单相异步电机转子都是鼠笼式。鼠笼式电机是应用最为广泛的异步电动机。绕线式电机结构复杂,一般用于对起动和调速性能要求较高的场合。

异步电机总体结构

以鼠笼式异步电动机为例介绍一下异步电机的总体结构,它由静止的定子部分和转动的转子部分组成。定、转子之间有一均匀气隙,气隙很小,一般为0.2~2mm。此外在定子两端有起支撑作用的端盖、轴承以及轴承内、外盖。为了形成冷却风路,在定子一侧装有风扇和风罩。定子绕组端头引线连接到机座外接线盒的端子上。转子上除了有转子铁芯和鼠笼绕组外,还有轴、风扇等部件。

异步电机各部分结构

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。

a、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。

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,安装固定轴承,支撑转子和遮盖电动机。

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,防止润滑油外流及灰尘进入,从而保护轴承。

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,用来起吊、搬抬三相电动机。

b、定子铁心

异步电动机定子铁心是电动机的导磁部分,由0.35mm~0.5mm厚表面涂有绝缘漆的导磁性能很好的硅钢片叠压而成。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。

c、定子绕组

定子绕组是放在定子铁心内圆槽内的,它是三相异步电动机的导电部分,三相异步电动机有三相绕组,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,首端分别标为U1, V1, W1 ,末端分别标为U2, V2, W2 。这六个出线端在接线盒里的排列如图7所示,可以接成星形或三角形。

图7 定子绕组的连接

(a) 星形连接 (b) 三角形连接

2、转子部分

异步电动机的转子由转轴、转子铁心和转子绕组构成。

a、转轴

转轴是传递功率的,起支撑转子铁心和输出机械转矩的作用,由中碳钢制成,两端的轴颈与轴承相配合,一般支撑在端盖上,轴的伸出端铣有键槽以固定皮带轮或联轴器并与被拖动的机械相连。

b、转子铁心

转子铁心也是电机磁路的一部分,一般由0.5mm 硅钢片冲制后叠压而成。转子铁心固定在转轴或转子支架上。转子铁心呈圆柱形。

c、转子绕组

异步电动机的转子绕组的作用是感应电动势、流过电流和产生电磁转矩,转子绕组分为绕线型与鼠笼型两种,由此分为绕线型异步电动机与鼠笼型异步电动机。

绕线型绕组:绕线型转子的绕组与定子绕组相似,嵌放在转子铁心槽内,接成三相对称绕组,一般采用星形(Y)连接。将三个出线端分别接到转轴上的三个彼此绝缘的集电环(或滑环)上,再通过电刷引出电流。绕线式转子的特点是可以通过滑环电刷在转子回路中接入附加电阻,以改善电动机的起动性能、调节其转速,其接线示意图如图所示。

1-集电环;2-电刷;3-附加电阻

鼠笼型绕组:鼠笼型转子的铁心上均匀地分布着许多槽,每个槽内都有一根裸导条,在伸出两端的槽口处,用两个环形端环分别把伸出两端的所有导条都连接起来。假如去掉铁心,整个绕组的外形就像一个“鼠笼”,故称鼠笼式转子。制造时,导条与端环可用溶化的铝液一次浇铸出来,也可用铜条插入转子槽内,再在两端焊上端环。中小型异步电动机一般采用铸铝转子。

3、其他部分

其他部分包括风扇、风罩等。风扇一般为铸铝件(或塑料件),起通风冷却作用;风罩由薄钢板冲制,主要起导风散热,保护风扇的作用。三相异步电动机的定子和转子之间留有空气隙,气隙是均匀的,大小为机械条件所能允许达到的最小值。一般小型电动机的空气隙为0.35~0.5mm,大型电动机的空隙约为1~1.5mm。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。