和所有旋转的电动机的结构一样,交流感应电动机是由静止的定子和可以旋转的转子组成,定子和转子之间为气隙,交流感应电动机的气隙一般为0.5~2.0 mm,气隙的大小对交流感应电动机的性能有很大影响。交流感应电动机的基本结构如图2-8所示。
图2-8 交流感应电动机的基本结构
1—内端盖;2—定子铁芯;3—定子绕组;4,6—前端盖;5—主轴;7—机座;8—笼型绕组;9—轴承; 10—风扇;11—风扇罩
1. 定子
交流感应电动机的定子主要由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。
(1)定子铁芯
定子铁芯主要是作为电动机主磁路的一部分并且用来嵌放定子绕组,为了降低定子铁芯的铁损耗,定子铁芯一般由 0.35~0.50 mm厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成。定子铁芯如图2-9(a)所示,在铁芯的内圆冲有均匀分布的槽,用以嵌放定子绕组。定子铁芯槽型分为三种:开口槽、半开口槽和半闭口槽,其中开口槽用于大、中型容量的高压感应电动机;半开口槽用于中型500 V以下的感应电动机;半闭口槽,用于小型容量的低压感应电动机。
(2)定子绕组
定子绕组是电动机的电路部分,通入三相交流电,其作用是吸收电功率和产生旋转磁场。定子绕组由三个在空间上互隔120°对称排列结构完全相同的绕组(每个绕组为一相)组成,根据需要连接成 形或△形。
图2-9 交流电感应电动机定子结构
1—定子铁芯;2—转子铁芯
图2-10 定子绕组的接法
(a)形接法;(b)△接法
对于大、中型容量的高压异步电动机定子绕组常采用 形接法,只有三根引出线,如图2-10(a)所示。对中、小型容量的低压异步电动机,通常把定子三相绕组的六根出线头都引出来,根据需要可接成 形或△形,△形接法如图2-10(b)所示。定子绕组用绝缘的铜(或铝)导线绕成,嵌放在定子槽内。
(3)机座
机座主要用于固定定子铁芯和前、后端盖,支撑转子并起到防护和散热等作用,一般不作为工作磁路的组成部分。大多数采用铸铁铸造而成,大型容量的感应电动机采用钢板焊接而成,微型感应电动机多采用铸铝或塑料制成。根据电动机的防护方式、冷却方式和安装方式的不同,机座的样式也不尽相同。
2. 转子
交流感应电动机的转子包括转子铁芯和转子绕组。
(1)转子铁芯
转子铁芯是电动机磁路的一部分,它由0.5 mm厚的硅钢片叠压而成。铁芯固定在转轴或转子支架上,整个转子的外表呈圆柱形。转子铁芯结构如图2-9(b)所示,转子铁芯与定子铁芯的结构组合如图2-9(c)所示。
(2)转子绕组
转子绕组分为笼型和绕线型两类。
图2-11 笼型绕组
① 笼型绕组:笼型绕组是一个自己短路的绕组。在转子铁芯的每个槽里嵌放一根导体,在铁芯的两端用端环连接起来,形成一个短路的绕组。如果把转子铁芯拿掉,则可看出,剩下来的绕组形状像个松鼠笼子,如图2-11所示,因此又叫鼠笼转子。导条的材料用铜或铝。
② 绕线型绕组:绕线型绕组的槽内嵌放用绝缘导线组成的三相绕组,一般都连接成 形。转子绕组的三条引线分别接到三个集电环上,用一套电刷装置引出来,如图2-12所示。这就可以把外接电阻串联到转子绕组回路,以改善电动机的起动性能或调节电动机的转速。
图2-12 绕线型绕组结构
1—转子铁芯;2—转子绕组;3—绕组端线;4—电刷装置;5—集电环;6—轴承
与笼型转子相比较,绕线型转子结构复杂,价格较高,主要应用于起动电流小,起动转矩大,或须平滑调速的场合。
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