三相非同步電動機的構造



三相非同步電動機主要由兩部分組成:

  • 定子

  • 轉子

定子和轉子之間存在一個小的氣隙,其範圍為0.4毫米到4毫米,取決於電機的額定功率。

定子

三相非同步電機的定子是靜止部分,它由一個由鋼板製成的圓柱形框架組成。該鋼製框架內包含一個由矽鋼薄疊片組成的空心圓柱形鐵芯。在鐵芯的內周緣,設有許多均勻分佈的槽,用於放置定子繞組。使用矽鋼疊片可以減少磁滯損耗和渦流損耗。

Stator

三個繞組放置在定子槽中,並適當地連線以形成平衡的三相三角形或星形連線電路。根據電機速度的要求,這三個相繞組繞製成一定數量的極對。其中,極對數越多,感應電機的速度越低,反之亦然。

當我們從平衡的三相電源向三相定子繞組供電時,就會產生一個幅值恆定的旋轉磁場。這個旋轉磁場透過電磁感應在轉子電路中感應電動勢。

轉子

轉子是三相非同步電機的旋轉或運動部分。它由一個由優質矽鋼薄疊片製成的轉子鐵芯組成,以減少磁滯損耗和渦流損耗。轉子鐵芯是一個空心圓柱體,安裝在軸上。在轉子鐵芯的外周緣,設有槽,用於放置轉子繞組。

根據構造,三相非同步電機的轉子可以有以下兩種型別:

  • 鼠籠式轉子

  • 繞線式轉子

讓我們詳細討論這兩種型別的轉子。

鼠籠式轉子

鼠籠式轉子由一個疊片圓柱形鐵芯組成,其外周緣具有平行槽。在鼠籠式轉子中,轉子繞組由金屬(銅或鋁)條組成。這些金屬條放置在轉子槽中,並在兩端透過稱為**端環**的金屬環短路,如圖2所示。

Squirrel cage

從圖2可以看出,這種轉子的構造類似於松鼠籠,因此得名。這裡還需要注意的是,轉子沒有電連線到電源,而是透過電磁感應從定子獲得電壓和功率。

採用鼠籠式轉子的三相非同步電動機被稱為**鼠籠式非同步電動機**。在工業應用中使用的三相非同步電動機中,大約70%到80%是鼠籠式非同步電動機,因為其結構簡單而堅固,使其能夠在大多數惡劣環境下執行。然而,使用鼠籠式轉子的感應電機起動轉矩較低。

繞線式轉子

繞線式轉子由一個由矽鋼製成的疊片圓柱形鐵芯組成。它帶有與定子繞組類似的三相轉子繞組,如圖3所示。

Wound Rotor

繞線式轉子的轉子繞組均勻地分佈在槽中,並呈星形連線。星形連線的轉子繞組的開口端引出並連線到安裝在轉子軸上的三個滑環上。一個碳刷接觸每個滑環,透過這些碳刷,可以將外部電阻新增到轉子電路中。

起動時,在轉子繞組的各相中加入適當值的外部電阻,以獲得較高的起動轉矩。隨著電機加速到額定速度,這些外部電阻逐漸從電路中移除。使用外部電阻可以大大減少起動電流並提高電機的起動轉矩。一旦電機達到額定速度,三個碳刷短路,使得繞線式電機像鼠籠式非同步電動機一樣執行。

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