第4章异步电机(上)

第4章异步电机

异步电机广泛应用于工农业和其他国民经济部门作为拖动机械风机、水泵、运输机械，农业机械，空调、冷冻，洗涤及其他机械的动力。y1绕线转子式电机

异步电机的作用优点：结构简单、制造方便、运行可靠、价格低廉。

缺点：有级调速，从电网上吸收滞后的无功功率；起动性能差。

旋转磁场的同步转速n1与定子电流频率f1、磁极对数p有关。同步转速和极对数的关系（f1=50Hz)p1234n1(r/min)300015001000750三相异步电动机的基本工作原理

当定子通入对称三相交流电时，产生转速为n1的旋转磁场切割转子短路绕组,感生电势与电流(右手定则判断方向)，转子绕组产生电磁力(左手定则判断方向)，电磁力形成转矩顺着旋转磁场转动，输出机械能，但其转速n小于n1。nf4.1三相异步电机的基本理论U2U1W2V1W1V2n例:一台三相四极50Hz异步电动机，已知额定转速为1440r/min。求额定转差率SN。解:4.1.1三相异步电机的结构及额定值

定子：由定子铁心、定子绕组和机座构成。定子铁心：导磁部分,由导磁性能很好的0.5mm厚的硅钢片叠成圆筒形，装在机座内的(大于10KW的，硅钢片互相绝缘)。扇形冲片半闭口槽开口槽半开口槽定子绕组：导电部分，铁心内圆周表面开有内槽，槽中放置的对称三相定子绕组(Y或△)。定子绕组作用：是电机的电路，它可感应电动势、流过电流、实现机电能量转换。成型线圈，散嵌线圈鼠笼转子转子:电机的旋转部分。转子由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成。机座：由铸铁或铸钢制成，固定定子铁心及端盖，具有较强的机械强度和刚度。转子铁心：是电动机磁路的一部分，用来安放转子绕组，它用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。铁心固定在转轴或转子支架上，整个转子的外表呈圆柱形。铜条焊接结构铸铝结构转子绕组：1）鼠笼式转子绕组：在转子铁心的每一个槽中插入一根铜条，在铜条两端各用一个铜环（称为端环）把导条联结起来，称为铜排转子。也可用铸铝的方法，把转子导条和端环、风扇叶片用铝液一次浇铸而成，称为铸铝转子。100kW以下的异步电动机一般采用铸铝转子。笼型绕组结构简单，坚固，成本低。

定子和转子配合方式

异步电动机的气隙是均匀的。大小为机械条件所能允许达到的最小值。2）绕线式转子：转子绕组为三相对称绕组，转子绕组嵌在圆柱形铁心外表面的槽中，其结构与定子绕组相似，但它与转子一起旋转，三相绕组引出线分别接到转轴上的三个与转轴绝缘的集电环上，通过电刷装置与外电路相联，通过外串电阻改善电机的起动，调速等性能。绕线式异步机RRR滑环电刷定子转子起动电阻•上一页下一页返回上一节下一节集电环异步电动机绕线转子星形接法三角形接法PN，UN，IN，fN，nN

，定子绕组相数、接法、cosφN和ηN、绝缘等级，温升。4.1.1.2、3异步电动机的额定值和主要系列小型电机：0.6~100kW，中型：100~1000kW，大型：1000kW以上。产品名称异步电动机绕线式异步电动机防爆型异步电动机高起动转矩异步电动机新代号汉字意义老代号Y异异绕异爆异起YRYBYQJ、JOJR、JROJB、JBOJQ、JQO异步电动机产品名称代号

我国生产的三相异步电动机约有100多个系列，500多个品种和5000多个规格，分为本和派生与专用两大系列。按部颁标准电机产品型号编制方法的规定，异步电动机的型号由三部分组成。即：

第一部分：产品代号：11——型号代号(用字母表示，异步电动机的新代号为Y)：

12——电动机的特点代号，

1—3——设计序号(用数字表示)。

第二部分：规格代号：2——1——电机中心高(mm)，

2——2——机座长度(字母代号：用L、M和S分别表示长、中、短机座)：

2——3——铁芯长度(数字代号：用1、2分别表示短、长铁芯)；

2——4——极数．

第三部分：特殊环境代号．

注；大型异步电动机的规格代号由功率(kW)，极数／定子帙芯外径(mm)三个小节组成。Y系列三相异步电动机技术数据型号Type功率Output(kw)转速Speed(r/min)电流Current(A)电压Voltage(V)效率Eff(%)功率因数powerfactor(cosφ)堵转转矩lockedrotortorque堵转电流olckedrotorcurrent最大转矩pull-outtorque重量Weight(kg)额定转矩Ratetorque额定电流Ratedcurrent额定转矩Ratetorque801-20.7528301.8380750.842.06.52.316802-21.128302.5380770.862.272.317801-40.5513901.5380730.762.462.317802-40.7513902.038074.50.762.362.318交流电动机型号和功用

Y系列三相电动机系全国统一设计的更新换代产品，具有效率高、噪声低、振动小、性能好、外观美等优点。功率等级和安装尺寸符合国际电工委员会（IEC）标准。Y系列三相电动机，小型电动机容量一般在200kW以下,中型在200kW~1000kW，大型在1000kW以上。

Y系列小型系列电动机系统一设计的新产品，三相鼠笼电动机适用于驱动无特殊性能要求的各种机械设备。定子绕组为三角形接法，B级绝缘，外壳防护等级为IP23。基本结构及安装型式为IMB(国际安装，卧式)。YR系列中型高压线绕型电动机新产品，用于驱动起动转矩高的机械设备。但Y和YR系列不适宜卷扬机频繁起动和经常逆转的场合。

Y系列中型电动机为中型高压鼠笼式电动机新产品，用以驱动各种通用机械，如通风机、压缩机、水泵等设备。电动机机座和端盖均有钢板制成，采用国际上流行的箱式结构，打开盖子机内全部可看到，部件均可拆装，方便安装和维修。基本防护等级为IP23，只要在顶部换装不同的通风部件，可派生IP54、IPW23、IPW24等不同的防护等级。

定子是外压结构，便于拆装。定子绕组用磁性槽楔固定在铁心槽内，整个定子采用真空压力浸F级无溶剂漆处理，具有很好的电性能和防潮能力。Y系列转子用纯铝浇铸而成，YR转子系由绝缘铜线绕制，在非轴伸端有集电环。轴上焊筋，刚度增大，通风效果好。转轴一般为单轴伸，Y系列也可制成双轴伸。

Y系列大型高压鼠笼型电动机新产品，用于驱动水泵、风机、碾磨机等机械设备。YR大型高压线绕型电动机新产品，用于驱动卷扬机和轧钢机等机械设备。

YK系列大型高速鼠笼型电动机，用于驱动水泵、风机、鼓风机、压缩机等机械设备。钢板焊接机座，自然通风管道通风防护等级为IP23、IPR23；封闭水-空冷却方式的防护等级为IP44。按冷却器安装位置有上水冷，下水冷和侧水冷三种。其定子绕组下线后采用VPI真空压力浸渍设备进行F级无溶剂漆浸渍处理，绝缘性能良好。铸铝转子，运行稳定；设有消音技术；具有两轴伸端。

YL系列大中型立式水泵或其他立式机械。电动机有定子、转子、上机架、下机架及推力轴承等主要部件组成，装有测温元件，以监视电机绕组及轴承温度情况。

YFM系列大中型风扇磨煤电动机，用于飞轮转动惯量特别大的风扇磨煤机及其他特性相似的机械，全封闭型，冷却器在机座上部；采用卧式端盖滚动轴承结构，单轴伸，绝缘等级为F级，温升按B级考核。通风分自然通风冷却；水-空冷却及空-空冷却。出线盒为密封结构，一般装于电机右侧（从轴伸端看），盒的进线孔可以朝上下左右四个方向转换，盒内有单独的接地端子。s＜00＜

s＜1s＞1n＞n10＜n＜n1n＜0电磁制动状态nn发电机状态n电动机状态电动机状态：电磁转矩Te是驱动性质的。发电机状态：感应电势和感应电流方向与电动机相反，电磁转矩Te是阻力矩。电磁