您應該知道的三相交流感應電動機的基本結構
摘要:對于工業和采礦應用,三相交流感應電動機是絕大多數機器的原動力。...
三相交流感應電動機
對于工業和采礦應用,三相交流感應電動機是絕大多數機器的原動力。這些電動機既可以直接從市電運行,也可以從可調變頻驅動器運行。在現代工業化國家中,這些國家使用的總電能的一半以上通過交流感應電動機轉換為機械能。
這些電動機的應用幾乎涵蓋了制造和加工的每個階段。
注:應用程序還擴展到商業建筑和家庭環境。它們用于驅動泵,風扇,壓縮機,混合器,攪拌器,研磨機,輸送機,破碎機,機床,起重機等。
當人們考慮到這種電動機的簡單性,可靠性和低成本時,發現這種電動機如此流行就不足為奇了。在過去的十年中,將三相鼠籠式交流感應電動機與可變電壓可變頻率(VVVF)轉換器一起用于變速驅動(VSD)應用已變得越來越普遍。
為了清楚地了解VSD系統的工作原理,有必要了解此類電動機的工作原理。
盡管在過去的50年中,感應電動機的基本設計沒有太大變化,但是現代絕緣材料,基于計算機的設計優化技術和自動化制造方法已使電動機的物理尺寸更小,每千瓦的成本更低。
物理尺寸和框架尺寸的國際標準化意味著大多數制造商的電動機在物理上是可互換的,并且它們具有相似的性能特征。
注:與直流電動機相比,鼠籠交流感應電動機的可靠性很高。鼠籠電動機唯一會磨損的零件是軸承。這種結構不需要滑環和刷子?,F代預潤滑軸承設計的改進延長了這些電機的壽命。
盡管單相交流感應電動機非常流行,并且普遍適用于2.2 kW以下的低功率應用,但很少在工業和采礦應用中使用。單相電動機更常用于家庭應用。
本文中的信息主要適用于三相鼠籠式交流感應電動機,這是VVVF轉換器較常用的類型。
基礎建設
交流感應電動機包括2個電磁部分:· 固定部分稱為定子
· 旋轉部分稱為轉子,兩端支撐在軸承上
定子和轉子分別由以下部件組成:
· 通常由絕緣的銅或鋁制成的電路,用于承載電流
· 磁路,通常由疊層鋼制成,??用以承載磁通量
定子
定子是電動機的外部固定部分,由以下部分組成:· 電動機的外部圓柱框架由焊接薄鋼板,鑄鐵或鑄鋁合金制成。這可能包括底腳或用于安裝的法蘭。
· 磁路包括一組開槽的鋼疊片,這些疊片被壓入外框內的圓柱形空間。磁路被層壓以減少渦流,降低損耗和降低熱量。
· 一組絕緣的電繞組,放置在疊層磁路的槽內。這些繞組的截面積必須足夠大,以達到電動機的額定功率。對于三相電動機,需要3組繞組,每相一組。

轉子
這是電動機的旋轉部分。與上面的定子一樣,轉子由一組開槽的鋼疊片組成,這些疊片以圓柱形磁路和電路的形式壓在一起。轉子的電路可以是:· 繞線型轉子,包括3組絕緣繞組,其連接引到安裝在軸上的3個滑環上。旋轉部分的外部連接通過刷子在滑環上進行。因此,這種類型的電動機通常被稱為滑環電動機。
· 鼠籠型轉子,包括一組安裝在插槽中的銅或鋁條,這些銅條或鋁條連接到轉子兩端的端環。這些轉子繞組的結構類似于“鼠籠”。鋁制轉子條通常壓鑄在轉子槽中,這導致結構非常堅固。即使鋁制轉子棒與鋼疊片直接接觸,實際上,所有轉子電流都流過鋁棒而不是疊片中。
其他部分
完成感應電動機所需的其他零件是:· 兩個端部法蘭支撐兩個軸承,一個在驅動端(DE),另一個在非驅動端(NDE)
· 兩個軸承,分別在DE和NDE處支撐旋轉軸
· 鋼軸,用于將扭矩傳遞到負載
· 位于NDE的冷卻風扇可為定子和轉子提供強制冷卻
· 接線盒位于頂部或任一側,用于接收外部電氣連接