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減速機配套的異步電動機的種類及工作原理

Tags: P系列行星齒輪減速器    發布時間: 2019-08-13
一、異步電動機的種類
1.按定子電源相數分:單相異步電動機、兩相異步電動機、三相異步電動機;
2.按轉子結構分:鼠籠型異步電動機、繞線型異步電動機;

二、異步電動機的工作原理
1.異步電動機的結構
異步電動機由固定不變的定子和旋轉的轉子兩個基本單元構成。定子部分主要包括定子鐵芯、定子繞組、基座,轉子部分主要包括轉軸、轉子鐵芯、轉子繞組(閉合導體),在定子鐵芯的內圓和轉子鐵芯的外圓有均勻分布的槽,其作用是嵌放繞組,如圖1所示。


圖1 異步電動機結構圖
轉子和定子之間留有很小的氣隙(中、小型異步電動機一般在0.2~1.5mm左右),保證轉子可以在定子中能自由旋轉。
2.異步電動機旋轉磁場的產生
以三相異步電動機為例,圖1將定子鐵芯徑向兩個線端連接在一起組成一相,例如始端A和終端X連接作為一相,始端B和終端Y連接作為一相,始端C與終端Z連接作為一相,這樣就構成了三相電機,向定子三相繞組通三相對稱的交流電,即幅值大小相等,頻率相等,相位相差 ,如圖2所示。


圖2 三相對稱的交流電
三相定子繞組中便通過三相對稱電流,在空間產生旋轉磁場,如圖3所示。


圖3 異步電動機旋轉磁場的形成
當交流電相位θ=00 時,IA=0,IB為負值,IC為正值,此時,線端A、X沒有電流,繞組BY電流從Y流進B流出,繞組CZ電流從C流進Z流出,由安培右手螺旋定則得到圖(a)中的磁感線的方向(如虛線箭頭所示)。
當交流電相位θ=1200時,IB=0,IA為正,IC為負值,此時,線端B、Y沒有電流,繞組AX電流從A流進X流出,繞組CZ電流從Z流進C流出,由安培右手螺旋定則得到圖(b)中磁感線的方向(如虛線箭頭所示)。
當交流電相位θ=2400時,IC=0,IA為負,IB為正,此時,線端C、Z沒有電流,繞組AX電流從X流進A流出,繞組BY電流從B流進Y流出,由安培右手螺旋定則得到圖(c)中磁感線方向(如虛線箭頭所示)。
當交流電相位 時和圖(a)狀態一樣,重復前面的過程,可以看出,定子繞組中三相交流電變化一個周期,空間的合成磁場也隨著交流電的相序變化一周,隨著交流電的不斷變化,空間合成磁場不停旋轉,于是形成旋轉磁場。旋轉磁場的方向由接入定子的交流電相序決定,只要改變交流電的接入相序(比如接入的A相改為接入B相)旋轉磁場的相序隨著變化。
3.異步電動機的工作原理
由于旋轉磁場不斷切割轉子中的閉合導體,產生感應電動勢和感應電流,再由轉子中的感應電流和旋轉磁場的相互作用產生電磁轉矩,使得轉子隨著旋轉磁場的方向同向運轉。比如籠型異步電動機,由于旋轉磁場順時針切割轉子導體,相當于導體逆時針轉動,運用右手定則,讓磁感線垂直穿過手心,拇指指向導體的運動方向,四指的方向就是感應電流的方向(如圖4所示籠型異步電動機轉子繞組電流的方向),然后應用左手定則,磁感線穿過手心,四指指向電流運動方向,大拇指方向即為轉子受到電磁力的方向(如圖所示電磁轉矩矩T方向),在電磁力的作用下形成電磁轉矩,拖動轉子順著旋轉磁場的方向轉動。

圖4 籠型異步電動機截面圖

在異步電動機中,為保持旋轉磁場始終切割轉子導體產生感應電流,轉子轉速小于旋轉磁場的速度。
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