三相感應電動機的構造


一個三相感應電動機主要由兩部分組成:

  • 定子
  • 轉子

轉子和定子之間由一個小的空氣隙隔開,空氣隙的範圍從 0.5 毫米到 4 毫米不等,具體取決於電動機的額定功率。

三相感應電動機的定子

定子是電動機的靜止部分。它由一個鋼製框架組成,該框架包圍著一個空心圓柱形鐵芯。三相感應電動機的鐵芯由矽鋼薄片製成,以減少渦流損耗和磁滯損耗。

在疊片鐵芯的內圓周上設定了許多等間距的槽,如圖所示。絕緣導體放置在這些定子槽中,並以適當的方式連線以形成平衡的三相星形或三角形連線的定子繞組。

三相定子繞組繞製成一定數量的磁極,這取決於速度的要求,即磁極數越多,電動機的速度越低,反之亦然。

當向定子繞組饋入平衡的三相電源時,會產生一個幅值恆定的旋轉磁場 (RMF),並且該旋轉磁場透過電磁感應在轉子迴路中感應電流。

三相感應電動機的轉子

一個感應電動機的轉子是一個空心圓柱形疊片鐵芯,其外圓周上設有槽。轉子繞組放置在這些轉子槽中。

根據繞組的佈置,三相感應電動機的轉子有兩種型別:

  • 鼠籠式轉子
  • 繞線式或滑環式轉子

鼠籠式轉子

鼠籠式轉子由一個圓柱形疊片鐵芯組成,其外圓周上設有槽,這些槽幾乎平行於軸線或傾斜。每個槽中放置一根未絕緣的銅或鋁條(轉子導體)。

在轉子的每一端,轉子導體條由相同材料製成的重型端環短路(參見圖)。這形成了一個永久短路的繞組,該繞組堅不可摧。這種整體佈置類似於曾經常用來飼養松鼠的籠子,因此得名。

該轉子不與電源電氣連線,但透過定子的電磁感應在其上感應電流。

採用鼠籠式轉子的三相感應電動機稱為鼠籠式感應電動機。工業中大多數三相感應電動機都使用鼠籠式轉子,因為它的結構簡單、堅固,使其能夠在最惡劣的環境中執行。不過,它也存在啟動轉矩低的缺點。

鼠籠式轉子導體的傾斜具有以下優點:

  • 降低了執行過程中的噪音。
  • 產生了更均勻的轉矩。
  • 降低了轉子的齒槽效應磁性鎖定趨勢。在齒槽效應期間,轉子和定子齒由於磁作用而相互鎖定。

繞線式轉子或滑環式轉子

滑環式轉子由一個疊片圓柱形電樞鐵芯組成。在外部圓周上設有槽,絕緣導體被放置在槽中。轉子導體連線形成一個類似於定子繞組的三相雙層分佈繞組。轉子繞組呈星形連線(參見圖)。

星形電路的開口端引出轉子並連線到三個絕緣滑環。滑環安裝在轉子軸上,並有刷子接觸滑環。刷子連線到三個可變電阻,這些電阻也呈星形連線。在這裡,滑環和刷子用於提供一種方法,用於將外部電阻連線到轉子電路。繞線式轉子的等效電路如下圖所示。

外部電阻使每個轉子相電阻能夠變化,以實現以下兩個目的:

  • 增加啟動轉矩並減少電源的啟動電流。
  • 控制電動機的速度。

更新於: 2023年11月4日

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