電氣控制主要動力元件三相異步電機的研究

劉鋼

摘 要： 在電氣系統(tǒng)中，元件是組成這個控制系統(tǒng)的基本，對于機床和一些需要動力元件的設(shè)備，電動機是一個必須的設(shè)備，本文研究分析了三相異步電機的結(jié)構(gòu)，通過三相異步電機結(jié)構(gòu)分析、三相異步電機工作原理、三相異步電機維護與分析，了解三相異步電機的使用和維護，怎樣能使電機更好的運行。

關(guān)鍵詞： 三相異步電機結(jié)構(gòu)；三相異步電機工作原理；三相異步電機維護與分析

1.三相異步電機結(jié)構(gòu)

三相異步電動機在機械、建筑等領(lǐng)域的使用率非常大，它的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單、在使用中運行穩(wěn)定、效率高、市場是普遍、經(jīng)濟性好、維修保養(yǎng)方便，如圖1.1。

1—端蓋，2—轉(zhuǎn)子，3、5—軸承，

4—定子，6—風扇

圖1.1 三相異步電動機實物圖

三相異步電動機的結(jié)構(gòu)中定子和轉(zhuǎn)子非常重要，定子的組成是由定子鐵心、定子繞組和機座三部分，定子鐵心的結(jié)構(gòu)采用導磁性好、鐵耗小的材料，原因是減小在使用中交磁場在鐵心中的鐵耗，結(jié)構(gòu)上由0.5mm的硅鐵片疊加而成，在疊加的時候需要進行絕緣處理。

定子繞組是電動機定子的電路部分，它是通過將線圈有規(guī)律的進行排列纏繞而成，一些大型電動機需要的繞組層數(shù)很多，根據(jù)不同規(guī)格的需求進行設(shè)計。

轉(zhuǎn)子在電動機中的組成是由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸三部分，轉(zhuǎn)軸是電動機的中心軸，它的材質(zhì)一般是選取碳鋼，能承受轉(zhuǎn)矩。

轉(zhuǎn)子繞組是轉(zhuǎn)子的電路部分，它是通過電路產(chǎn)生電磁，異步電機按照繞組的形式可以分為鼠籠型和繞線型。圖1.2為鼠籠型轉(zhuǎn)子。

圖1.2 籠型轉(zhuǎn)子

氣隙，它是三相異步電機定子和轉(zhuǎn)子之間存在的間隙，這個間隙對電機的性能有影響，為了能使電動機的勵磁電流變小，功率因素能提升，氣隙需要小一些，但是太小又會影響裝配，所以一般將氣隙的尺寸控制在0.2～2mm內(nèi)最佳。

2.三相異步電機工作原理

三相異步電動機在結(jié)構(gòu)上是通過定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，定子是帶有三相交流繞組，轉(zhuǎn)子是形成一個回路，在定子通過電流之后，會產(chǎn)生磁場，通過切割磁場，產(chǎn)生電動勢，由于轉(zhuǎn)子是閉合電路，轉(zhuǎn)子中便會有電流產(chǎn)生，電流方向與電動勢方向相同，載流導體在磁場中產(chǎn)生電磁力，方向由左手定則決定，具體的原理圖如圖2.1。

圖2.1 工作原理圖

三相異步電動機的轉(zhuǎn)速：

式中：f—供電頻率；

P—磁極對數(shù)。

一般電動機是不能達到n1轉(zhuǎn)速的，會產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)差率S，轉(zhuǎn)速為n，公式如下：

3.三相異步電機維護與分析

三相電動機會存在一些運行時候的故障，主要有以下幾點：

（1）非額定電壓，電動機在工作的時候，負載是正常狀態(tài)下，電壓降低對電動機的運行是有影響的，這種情況下會使轉(zhuǎn)子的電流增大，轉(zhuǎn)差率會變大，這會使轉(zhuǎn)子功率因數(shù)和定子因數(shù)降低。

（2）非額定頻率，在電動機的工作電網(wǎng)中，電網(wǎng)頻率比額定的要高，主磁通會變小，勵磁電流也會變小，這時候結(jié)構(gòu)中的定子電流也會隨之變小，如果電網(wǎng)頻率比額定的要低，相應(yīng)的主磁通、勵磁電流、轉(zhuǎn)子電流都會變大。

（3）電源缺相，電動機斷相會影響運行，由于負序分量的存在使電機的運行性能變差，會發(fā)生停機的故障。

結(jié)論

電動機在電氣系統(tǒng)中的作用是為系統(tǒng)提供動力，為設(shè)備提供運行的保證，所以電動機的運行平穩(wěn)直接影響設(shè)備的工作狀態(tài)，三相異步電機在電氣系統(tǒng)中的使用率非常高，它的功率范圍很廣，使用的領(lǐng)域也就變得廣泛，在電機的維修和保養(yǎng)中，要定期進行檢修，保證電機的運行是設(shè)備工作的保證，而了解三相異步電機的結(jié)構(gòu)和工作原理，能更好的發(fā)揮它的作用和優(yōu)點。 參考文獻

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