電動機(Motors)是把電能轉換成機械能的一種設備。它是利用通電線圈(也就是定子繞組)產(chan) 生旋轉磁場並作用於(yu) 轉子鼠籠式式閉合鋁框形成磁電動力旋轉扭矩。電動機按使用電源不同分為(wei) 直流電動機和交流電動機,電力係統中的電動機大部分是交流電機,可以是同步電機或者是異步電機(電機定子磁場轉速與(yu) 轉子旋轉轉速不保持同步速)。電動機主要由定子與(yu) 轉子組成,通電導線在磁場中受力運動的方向跟電流方向和磁感線(磁場方向)方向有關(guan) 。電動機工作原理是磁場對電流受力的作用,使電動機轉動。
基本介紹
電動機是一種旋轉式電動機器,它將電能轉變為(wei) 機械能,它主要包括一個(ge) 用以產(chan) 生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個(ge) 旋轉電樞或轉子。在定子繞組旋轉磁場的作用下,其在電樞鼠籠式鋁框中有電流通過並受磁場的作用而使其轉動。這些機器中有些類型可作電動機用,也可作發電機用。它是將電能轉變為(wei) 機械能的一種機器。通常電動機的作功部分作旋轉運動,這種電動機稱為(wei) 轉子電動機;也有作直線運動的,稱為(wei) 直線電動機。
基本結構
一、三相異步電動機的結構,由定子、轉子和其它附件組成。
(一)定子(靜止部分)
1、定子鐵心
作用:電機磁路的一部分,並在其上放置定子繞組。
構造:定子鐵心一般由0.35~0.5毫米厚表麵具有絕緣層的矽鋼片衝(chong) 製、疊壓而成,在鐵心的內(nei) 圓衝(chong) 有均勻分布的槽,用以嵌放定子繞組。
定子鐵心槽型有以下幾種:
半閉口型槽:電動機的效率和功率因數較高,但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用於(yu) 小型低壓電機中。
半開口型槽:可嵌放成型繞組,一般用於(yu) 大型、中型低壓電機。所謂成型繞組即繞組可事先經過絕緣處理後再放入槽內(nei) 。
開口型槽:用以嵌放成型繞組,絕緣方法方便,主要用在高壓電機中。
2、定子繞組
作用:是電動機的電路部分,通入三相交流電,產(chan) 生旋轉磁場。
構造:由三個(ge) 在空間互隔120°電角度、隊稱排列的結構完全相同繞組連接而成,這些繞組的各個(ge) 線圈按一定規律分別嵌放在定子各槽內(nei) 。
定子繞組的主要絕緣項目有以下三種:(保證繞組的各導電部分與(yu) 鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣)。
(1)對地絕緣:定子繞組整體(ti) 與(yu) 定子鐵心間的絕緣。
(2)相間絕緣:各相定子繞組間的絕緣。
(3)匝間絕緣:每相定子繞組各線匝間的絕緣。
電動機接線盒內(nei) 的接線:
電動機接線盒內(nei) 都有一塊接線板,三相繞組的六個(ge) 線頭排成上下兩(liang) 排,並規定上排三個(ge) 接線樁自左至右排列的編號為(wei) 1(U1)、2(V1)、3(W1),下排三個(ge) 接線樁自左至右排列的編號為(wei) 6(W2)、4(U2)、5(V2),.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡製造和維修時均應按這個(ge) 序號排列。
3、機座
作用:固定定子鐵心與(yu) 前後端蓋以支撐轉子,並起防護、散熱等作用。
構造:機座通常為(wei) 鑄鐵件,大型異步電動機機座一般用鋼板焊成,微型電動機的機座采用鑄鋁件。封閉式電機的機座外麵有散熱筋以增加散熱麵積,防護式電機的機座兩(liang) 端端蓋開有通風孔,使電動機內(nei) 外的空氣可直接對流,以利於(yu) 散熱。
(二)轉子(旋轉部分)
1、三相異步電動機的轉子鐵心:
作用:作為(wei) 電機磁路的一部分以及在鐵心槽內(nei) 放置轉子繞組。
構造:所用材料與(yu) 定子一樣,由0.5毫米厚的矽鋼片衝(chong) 製、疊壓而成,矽鋼片外圓衝(chong) 有均勻分布的孔,用來安置轉子繞組。通常用定子鐵心衝(chong) 落後的矽鋼片內(nei) 圓來衝(chong) 製轉子鐵心。一般小型異步電動機的轉子鐵心直接壓裝在轉軸上,大、中型異步電動機(轉子直徑在300~400毫米以上)的轉子鐵心則借助與(yu) 轉子支架壓在轉軸上。
2、三相異步電動機的轉子繞組
作用:切割定子旋轉磁場產(chan) 生感應電動勢及電流,並形成電磁轉矩而使電動機旋轉。
構造:分為(wei) 鼠籠式轉子和繞線式轉子。
(1)鼠籠式轉子:轉子繞組由插入轉子槽中的多根導條和兩(liang) 個(ge) 環行的端環組成。若去掉轉子鐵心,整個(ge) 繞組的外形像一個(ge) 鼠籠,故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉子繞組,對於(yu) 100KW以上的電動機采用銅條和銅端環焊接而成。
(2)繞線式轉子:繞線轉子繞組與(yu) 定子繞組相似,也是一個(ge) 對稱的三相繞組,一般接成星形,三個(ge) 出線頭接到轉軸的三個(ge) 集流環上,再通過電刷與(yu) 外電路聯接。
特點:結構較複雜,故繞線式電動機的應用不如鼠籠式電動機廣泛。但通過集流環和電刷在轉子繞組回路中串入附加電阻等元件,用以改善異步電動機的起、製動性能及調速性能,故在要求一定範圍內(nei) 進行平滑調速的設備,如吊車、電梯、空氣壓縮機等上麵采用。
(三)三相異步電動機的其它附件
1、端蓋:支撐作用。
2、軸承:連接轉動部分與(yu) 不動部分。
3、軸承端蓋:保護軸承。
4、風扇:冷卻電動機。
二、直流電動機采用八角形全疊片結構,不僅(jin) 空間利用率高,而且當采用靜止整流器供電時,能承受脈動電流和快速的負載電流變化。直流電動機一般不帶串勵繞組,適用於(yu) 需要正、反轉的自動控製技術中。根據用戶需要也可以製成帶串勵繞組。中心高100~280mm的電動機無補償(chang) 繞組,但中心高250mm、280mm的電動機根據具體(ti) 情況和需要可以製成帶補償(chang) 繞組,中心高315~450mm的電動機帶有補償(chang) 繞組。中心高500~710mm的電動機外形安裝尺寸及技術要求均符合IEC國際標準,電機的機械尺寸公差符合ISO國際標準。
直流電動機的工作原理:
在圖中,線圈連著換向片,換向片固定於(yu) 轉軸上,隨電機軸一起旋轉,換向片之間及換向片與(yu) 轉軸之間均互相絕緣,它們(men) 構成的整體(ti) 稱為(wei) 換向器。電刷A、B在空間上固定不動。
在電機的兩(liang) 電刷端加上直流電壓,由於(yu) 電刷和換向器的作用將電能引入電樞線圈中,並保證了同一個(ge) 極下線圈邊中的電流始終是一個(ge) 方向,繼而保證了該極下線圈邊所受的電磁力方向不變,保證了電動機能連續地旋轉,以實現將電能轉換成機械能以拖動生產(chan) 機械,這就是直流電動機的工作原理。注意:每個(ge) 線圈邊中的電流方向是交變的。
2、直流發電機的工作原理:
如圖,當用原動機拖動電樞逆時針方向旋轉,線圈邊將切割磁力線感應出電勢,電勢方向可據右手定則確定。由於(yu) 電樞連續旋轉,線圈邊ab、cd將交替地切割N極、S極下的磁力線,每個(ge) 線圈邊和整個(ge) 線圈中的感應電動勢的方向是交變的,線圈內(nei) 的感應電動勢是交變電動勢,但由於(yu) 電刷和換向器的作用,使流過負載的電流是單方向的直流電流,這一直流電流一般是脈動的。
在圖中,電刷A所引出的電動勢始終是切割N極磁力線的線圈邊中的電動勢,它始終具有正極性;電刷B始終具有負極性。這就是直流發電機的工作原理。