三相异步电动机结构工作原理及运行维护

292现代经济信息一、三相异步电动机的结构在我们日常工作及生活中所普遍使用的电动机其实结构非常简单，而且具有坚固耐用，维修方便，体积小、易起动、成本低廉等很多优点，因此它在我们的现在工农业生产中得到广泛的应用，它由定子和转子两个基本部分组成，另外还有端盖、风叶、轴承、接线盒等部件。定子由定子铁心、定子绕组和机座三部组成。可结成星形或三角形连接，转子由转轴、转子铁心、转子绕组和风叶组成。二、三相异步电动机的工作原理1.旋转磁场：三相异步电动机的定子绕组接成星形形成对称三相(三相绕组结构相同，在空间中互差120°)星形负载，将它们的首端接到对称三相电源上，分别有对称三相电流流过，各相电源之间的相位差为120°。正旋电流流过三相绕组，根据电流的磁效应可知，每个绕组都产生了一个按正旋规律变化的磁场。三相绕组就会产生一个合成磁场，此合成磁场是一个随时间变化而变化的旋转磁场，磁场有一对磁场一个N极(北极)一个S极(南极)，因此又叫两极旋转磁场，当正弦电流电角度变化360°时，两极旋转磁场在空间也正好旋转360°，这样就形成一个和正弦电流电角度同步变化的旋转磁场，旋转磁场的转速决定于磁极的对数，当磁极为1对时(用P来表示磁极对数)即P=1，对工频电流而言，即频率为50HZ的正弦交流电来说，旋转磁场在空间每秒转50周，以转每分来计算，转速n=50*60r/min=3000r/min，当P=2时(四极电机)交流电变化一周，旋转磁场只转1/2周。以此类推，不同磁极对数的旋转磁场转速见下表。2.三相异步电动机的工作原理：当三相异步电动机的三相绕组接入对称三相电流时，在定子空间中产生旋转磁场。假设旋转磁场的方向为顺时针旋转，则转子与旋转磁场之间就发生了相对运动，旋转磁场将切割转子导体，转子导体作切割磁力线运动就要产生感应电动势和感应电流，转子绕组中的电流产生后，立即又受到旋转磁场的磁场力的作用，于是转子在电磁转距的作用下，沿旋转磁场的方向旋转起来，三相异步电动机就是这种工作原理。另外，转子的转速必须永远小于旋转磁场的转速，这是因为假设转子的转速等于旋转磁场的转速，则转子转体和旋转磁场之间就不存在相对运动(两者相对静止)。转子导体也就不会再切割场感线，因此，也就不存在感应电动式，转子电流和电磁转矩，转子不能继续以与旋转磁场相同的速度转动，在负载一定的条件下，如果转子转速变慢时，转子与旋转磁场间的相对一定就会加强，使转子受到的电磁转矩加大，转子转速也就随之加快，所以，转子转速必须与旋转磁场的同步转速保持一定的转速差，即必须保持不同的速度(也称异步关系)，因此，我们把这一类电动机统称为异步电动机。转差率是异步电动机的同步转速与转子转速之差比上同步转速的比值的百分比，它也是恒量一个电动机的重要参数，转差率越小转子转速也就越快，转差率越大转子转速越慢，一般情况下电动机的转速即转子转速比同步转速低2%~6%，具体数据由电动机的技术参数与拖动负载的大小来决定。电动机的正反转可以通过改变三相电源接线的相序来调整，调速可以根据条件采用不同的方法来实现，具体可分为：①改变电源频率；②改变转差率的大小；③改变电动机的磁极对数等三种方法来实现。3.电动机的启动：电动机根据加在其定子绕组上的电压大小，可分为全压启动和降压启动二种类型。由于全压启动时加在定子绕组上的启动电流可以达到电动机额定工作电流的4~7倍，启动电流过大，供电线路上的电压降也随之增大，也使得电动机两端的电压相对减小，电动机本身的启动转矩也随之减小，还可能波及同一供电线路上的其它机电设备，使其不能正常工作，或出现系统保护电器误动作。因此，在一般情况下，电动机的容量小于10KW或电动机的容量不超过电源变压器额定容量的15%~20%，启动时不会影响同一线路上的其它电器设备正常工作，即可以采用全压起动。全压起动只适用于中小型电动机及负载较小的电动机启动。降压起动的方法有：自偶变压器降压起动，星形-三角形换接降压起动，串联电阻降压起动等多种形式，常用的有：星形-三角形换接降压起动，自偶变压器降压起动。三、电动机的运行维护1.为确保电动机安全正常运行，启动前应检查(1)电源电压是否正常，三相电压是否平衡；(2)启动装置是否正常，是否有油污或接触不良，接线端子内的导线压接是否松动等，传动装置是否紧固，用手转动电动机转子和负载机械的传动轴看是否有卡轴和不灵活现象，观察电动机的机壳接地线是否完好，紧固件是否牢固，以防止电动机在运行过程中发生漏电现象，危及操作人员的生命安全及造成短路故障。2.启动时应注意观察电动机传动和负载机械的运行情况，以及工作台上的电压表、电流表的指示，如有异常，应立即停机检查，待排除故障后，恢复运行，对于利用自偶变压器降压启动和“星三角”降压启动的大、中型电动机，一定要注意操作的步骤和顺序，要先启动待数秒