2022年机械电气设备与维修电子教案课时三相异步电动机结构;定子绕组基本知识.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第 5-6 课时个人资料整理仅限学习使用第 1 页授课 日期班级出勤情形复习 旧课 要点新课 内容授课 目的1.旋转磁场是怎样产生的？ 2.转差率的概念？3. 一 台 三 相 异步 电 动 机 在 220V 交 流 电压 时 , 转速 为 1000r/m问在 110沟通电压时,转速为多少？章、节标题课题名称第四章 三相异步电 动机其次节 三相异步电动机的基本结构把握三相异步电动机的基本结构新课重点 及措三相异步电动机的极距、节距、槽距角、每极每相槽数施新课难点 及措三相异步电动机的极距、节距、槽距角、每极每相槽数施备注第 2 页1 / 6 名师

2、归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用教授内容与教法 其次节 三相异步电动机的基本结构三相异步电动机主要由定子和 转子两大部分组成,定子和转子之 间存在很小的气隙,此外仍有端 盖、轴承、风扇等部件；三相异步 电动机的结构如图 3-1 所示；下面 分别介绍各主要部件的结构和作 用；一、结构1. 定子三相异步电动机的定子由机座、定子铁心和定子绕组三部分组1轴承图 3-1 三相鼠笼式异步电动机结构图成；2前端盖3转轴4接线盒5吊环6转子铁心 1 定子铁心7转子8定子绕组9机座10后端盖11风罩12风扇定子

3、铁心是电动机磁路的一部分,定子铁心的结构 如图 3-2 所示；为了削减电机的铁心损耗,定子铁心采纳 0.5mm 厚的硅钢片叠成,叠好后压装在机座的内腔中；硅钢片内圆周表面冲有槽形,用以嵌放定子绕组；小容量 的电动机由于铁心中的涡流电动势较小,相叠时利用硅钢片 表面的氧化层即可减小涡流损耗；对于容量较大的电动机,在硅钢片两面涂绝缘漆作为片间绝缘；图 3-2定子铁心 2 定子绕组定子绕组是电机的电路部分,其主要作用是感应电势,通过电流以实现机电能量转 换；它由嵌在定子铁心槽内的线圈按肯定规律组成,依据定子绕组线圈在槽内的布置可分 为单层和双层绕组；绕组的槽内部分与铁心之间必需牢靠地绝缘,这部分绝缘

4、称为槽绝 缘,假如是双层绕组,两层绕组之间仍应有层间绝缘,槽内的导线用槽楔固定在槽内；三相异步电动机的定子绕组必需是对称绕组,即每相绕组匝数和结构完全相同,在空间相差 120 电角；每相绕组的首端用U 1、V 1、W 1表示,尾端用U2、V 2、W 2 表示；首尾端分别引出到电动机的接线盒里,以便依据需要接成星形或三角形；第 3 页2 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用教授内容与教法3 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - -

5、 - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用3）机座机座的作用是支撑定子铁心和固定端盖,在中小型电动机中端盖仍具有轴承座的作用,机座仍要支撑电动机的转子部分；因此机座必需具有足够的机械强度和刚度；中小型异步电动机通常采纳铸铁机座,而大型电动机的机座都是用钢板焊接而成；2. 转子转子主要部分由转子铁心、转子绕组和转轴等构成；1）转子铁心转子铁心是电动机磁路的一部分,由0.5mm 厚的硅钢片叠压而成；硅钢片外圆周上冲有槽形,以便浇铸或嵌放转子绕组；中小型异步电机的转子铁心大都直接安装在转轴上,而大型异步电机转子就固定在转子支架上,转子支架再套装固定在转轴上；2）转子绕组转子绕组的作用是产生感应

6、电动势和电流,并产生电磁转矩；其结构形式有鼠笼式和 绕线式两种；鼠笼式转子绕组鼠笼式转子绕组按制造绕组的材料可分为铜条转子绕组和铸铝转子绕组；铜条转子绕 组是在转子铁心的每一槽内插入一根铜条,每一根铜条两端各用一端环焊接起来；铜条转 子绕组主要用在容量较大的异步电动机中；小容量异步电动机为了节省用铜和简化制造工 艺,绕组采纳铸铝工艺将转子槽内的导 条以及端环和风扇叶片一次浇铸而成,称为铸铝转子；假如把铁心去掉,绕组 就像一个笼子,故称为鼠笼式绕组,如 图 2-5 所示；由于两个端环分别把每一 根导条的两端联接在一起,因此,鼠笼 式转子绕组是一个自行闭合的绕组；a b 绕线式转子 b 图 3-3

7、 笼式转子绕组结构示意图绕线式转子绕组和定子绕组一样,是由 a 铜条笼式绕组 b 铸铝笼式绕组嵌放到转子铁心槽内的线圈按肯定规律组成 的三相对称绕组；转子三相绕组一般接成星形,三个尾端连在一起,三个首端分别与装在 转轴上但与转轴绝缘的三个滑环相连接,再经电刷装置引出；当异步电动机起动或调速 时,可以串接附加电阻,如图 3-3 所示；3. 气隙异步电动机定子铁心与转子铁心之间的空气间隙称为气隙；气隙的大小对异步电动机 的运行性能影响极大,气隙大就磁路磁阻大,由电网供应的励磁电流也大,使电机的功率 因数降低；但是气隙过小时,将使电机装配困难,运行时可能会发生定转子铁心相擦,而4 / 6 名师归纳总

8、结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用且气隙过小时高次谐波磁场的影响增大,对电机产生不良影响,因此气隙又不能过小；一 般情形下异步电动机的气隙在 0.2mm1.6mm 之间；二、 定子绕组的基本学问在三相异步电动机的结构中,定子绕组是三相异步电动机的核心部件,是实现电机机 电能量转换的关键；在此有必要对定子绕组的结构作具体争论；三相异步电动机对定子三相绕组的要求是：各相绕组的磁势和电势要对称,阻抗要 平稳；绕组产生的磁势和电势在波形上接近于正弦波；用铜量省,绝缘强度和机械强度高,散热条件好；制造、修理便利

9、；三相定子绕组依据槽内导体的层数分为单层绕组和双层绕组；单层绕组按联接方式不 同分为整距式、链式、交叉式和同心式绕组 等；双层绕组又分为迭绕组和波绕组；1、线圈线圈是构成绕组的基本单元,由一匝或多匝线圈串联而成；每个线圈在 铁心槽内的直线部分是线圈产生感应电势的主要部分,故称为有效边或导体；在槽外的部分 起把有效边连接起来的作用,称为端部,如图3-4 所示；a b c 图 3-4 线圈示意图2、 极距 定子绕组通入电流后将产生磁场,磁极在定子圆周上是匀称分布的如图 3-a 单匝线圈b 多匝线圈c 多匝线圈简化图5）；相邻两磁极轴线之间的距离称为极距,可 用定子槽数或定子内圆弧长来表示：或 2-

10、1 ）式中 Z1为定子槽数, D 为定子内径,为电机的磁极对数,为极数；3、节距 yy 为一个线圈的两个有效边在定子圆周上跨过的距离如图 3-5 电机的极距图 3-4）,用槽数来表示；y = 时称为整距线圈；y 时称为长距线圈；由于长距线圈端部跨距大,用铜量大,故很少采纳；由于磁场在圆周空间近似按正弦分布 如图 3-6 所示,由于N、S 极下磁通的方向相反,故在 N、 S 极下磁通密度反向）,为使线圈的感应电势较 大,应使 y 接近或等于 ；4、 槽距角 相邻两槽之间的距离用电角度表示,称为槽距角,即：5、每极每相槽数q 在每个磁极下每相所占有的槽数,图 3-6 一对磁极定子磁场沿圆周的分布称为每极每相槽数q ；如定子绕组相数为m1,就：第 4 页5 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用本 次 课 三相异步电动机的极距、节距、槽距角、每极每相槽数要 点课 外 作 业本课 小结 与 改三相异步电动机的极距、节距、槽距角、每极每相槽数的定 义,为下一步定子绕组的嵌装、接线打下基础；进 措 施任课老师 :张伟敏年 月日6 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页