三相鼠笼式电机工作原理及结构

  当电动机的三相定子绕组(各相差120度电角度),通入三相对称交流电后,将产生一个旋转磁场,该旋转磁场切割转子绕组。

  从而在转子绕组中产生感应电流(转子绕组是闭合通路),载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力,从而在电机转轴上形成电磁转矩,驱动电动机旋转,并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。

  鼠笼式转子:转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成。若去掉转子铁心,整个绕组的外形像一个鼠笼,故称笼型绕组。小型笼型电动机采用铸铝转子绕组,对于100KW以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成。

  鼠笼转子分为:阻抗型转子、单鼠笼型转子、双鼠笼型转子、凯力电机深槽式转子几种,起动转矩等特性各有不同。

  异步电动机的主要结构是由定子和转子两部分组成,定、转子中间是空气隙。此外,还有端盖、轴承、机座等部件,图1是三相鼠笼式异步电动机的结构图。

  机座是电动机的外壳,起着支撑电机的作用,通常用铸铁铸成。大机座也有用钢板拼焊起来的。

  定子铁芯是电动机磁路的一部分,装在机座内部。它是一个中空圆柱体,外壁与机座配合,内壁开槽,槽内放定子绕组。为了减少铁芯中的损耗,定子铁芯用0.5mm厚的硅钢片叠成。

  三相异步电机的定子绕组并不是都按星形接法联接,只有在大容量高电压时,才按星形接法联接。一般中、小容量低电压的异步电机,通常把三相绕组的六根线头引出来,在外面根据需要把它接成三角形或星形接法。这样,既可以使电机适用于两种不同等级的电源电压,例如星形接法用于380V电源;三角接法就可以用于220V电源上,又能满足起动的要求,即设计成在三角接法时,用于380V电源,起动时,改成星形接法,达到降压起动的目的。

  异步电机的气隙比同容量直流电机的气隙要小得多,在中、小型异步电机中,一般为0.2~1.0mm。这是因为异步电机的励磁电流是由电网供给的,气隙大时,励磁电流也就大,从而降低了电机的功率因数。为了提高功率因数,应尽量把气隙做得小些。但是气隙过小时,将使装配困难,运行不可靠,高次谐波磁场增强,从而使附加损耗增加。

  电动机的转子是由转子铁芯、转子绕组和转轴组成的。转子铁芯也是磁路的一部分,一般由硅钢片叠成,铁芯固定在转轴上。

  转子绕组如果是绕线式的,它可以联成星形或三角形。一般小容量的接成三角形;中、大容量的都接成星形。绕组的三根引出线接到三个集电环(集电环固定在转轴上),用一套电刷引出来,如图2所示。

  这就可以把外接电阻连联到转子绕组回路里去。串电阻的目的是为了改善电动机的特性或者是为了调节转速。

  鼠笼式转子绕组的结构与定子绕组大不相同,在转子铁芯上也有槽,各槽里都有一根导条。在铁芯的两端有两个瑞环,分别把所有导条伸出槽外的部分都联接起来,形成了短接的回路。如果拿掉转子铁芯,绕组的形状就像一个老鼠笼子,如图3(a)所示。导条的材料有用铜的,有用铝的。如果是用铜的,就是把事先做好的裸铜条插入转子铁芯槽中,再用铜环套在两端铜条的头上,并焊接在一起;如果是用铝做绕组时,是用熔化了的铝液直接浇铸在转子铁芯槽内,连同瑞环和风扇叶一次铸成,如图3(b)所示。

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