6.1.1三相非同步電動機的基本結構。
三相非同步電動機由定子和轉子兩個基本部分組成。
圖2.6-1 電動機的基本結構
1.接線盒 2.定子鐵心 3.定子繞組 4.轉軸 5.轉子
6.風扇 7.罩殼 8.軸承 9.機座 10、端蓋 11.軸承蓋
6.1.1.1 定子
定子是電動機固定部分，其作用是用來產生旋轉磁場。它主要由定子鐵芯、定子繞組和機座等組成。
(1)定子鐵芯。定子鐵芯由互相絕緣的矽鋼片疊成圓筒形狀，內圓周表面有均勻分布的槽，用來安放三相繞組。
(2)定子繞組。定子繞組由許多線圈連線而成。線圈由帶有絕緣的銅導線或鋁導線繞制而成。三相定子繞組的三個首端和三個末端分別接在電動機出線盒的6個接線柱上。
(3)機座。
6.1.1.2 轉子是電動機轉動部分，由轉子鐵芯、轉子繞組和轉軸等部件組成。其作用是在旋轉磁場作用下獲得轉動力矩。按照構造的不同，轉子分為鼠籠式和繞線式兩種。
(1)鼠籠式轉子。這種轉子用銅條安裝在轉子鐵芯槽內，兩端用端環焊接，形狀像鼠籠。對於中、小功率的電動機(100kw以下)目前大部分採用鑄鋁方式。
鼠籠式非同步電動機結構簡單，工作可靠，使用維護方便，因而得到廣泛應用。
(2)繞線式轉子。繞線式轉子的繞組和定子繞組相似，三相繞組連線成星形，三根端線連線到裝在轉軸上的三個銅滑環上，通過一組電刷與外電路相連線。
圖3－5 繞線式轉子(a)外形 (b)接線圈
繞線式電動機的特點是：可以通過滑環和電刷，將附加電阻接入轉子電路，從而改善起動效能和調節轉速。
6.1.2 三相非同步電動機的工作原理
三相非同步電動機的三相定子繞組u -u 、v -v 、w -w 以y形聯接方式與三相電源相接，便有電流流入。
三相繞組通三相電流，這三相電流振幅相同，週期相同，但是相位不同。
圖3－6 繞組聯結成y型和電流波形(a)三相對稱繞組y型聯結 (b)三相對稱電流的波形
根據右手定則，手心朝北極(n極)，大拇指代表相對運動方向，電流方向用四指代表。
這是感應電動式和感應電流的方向。左手定則為電動，如果導線裡有電流，那麼電流的受力方面應該用左手面向n極，四指代表電流方向，大拇指就為力的方向。既然f代表受力的方向，那就是說上面的導線向右的作用力，下面導線向左的作用力，這相兩個力的合成就使得鼠籠順中項轉動起來，順中項的結果就是和處麵的磁場方向一致，鼠籠轉的會越來越快，但是不能等於旋轉磁場的速度，因為如果等於旋轉磁場的速度那就沒有相對運動，也就不再切割磁力線，也就不能產生感應電動式和感應電流，於是電磁力也就沒有。
所以只能越轉越快，但不能同步於磁場的速度。
圖3－7 三相電流產生旋轉磁場示意圖
三相定子繞阻，繞阻不動，定子也不動，但是在不動的繞組中通三相交流電後，彼此之間相位相互差120°，結果形成乙個空間旋轉磁場，這個空間旋轉磁場轉的還很快。比如說電在一秒中變了50個週期，那麼一分鐘為3000次，當然這也和磁極對數有關。
由上述可知，通入定子繞組的三相電流共同產生的合成磁場隨著電流的交變而在空間不斷地旋轉，故稱旋轉磁場。旋轉磁場切割轉子鐵芯槽中的導體，在閉合的導體中產生電流，轉子導體電流與旋轉磁場相互作用產生電磁轉矩而使轉子旋轉。
若要使電動機轉子反相轉動，只需將接於三相電源的三相繞組中的任意兩對調位置，使旋轉磁場反向旋轉即可。
旋轉磁場的旋轉方向與電流的相序一致，旋轉磁場的速度正比於電源頻率f，而與旋轉磁場的磁極對數p成反比。當轉速以每分鐘計算時，旋轉磁場的轉速可表示為：
(3-6)式中：f--電源頻率；p--磁極對數。
電動機的轉子轉速與旋轉磁場的轉速並不相等。這是因為轉子的轉速和旋轉磁場的轉速相等，則轉子導體與旋轉磁場間沒有相對運動，導體內產生不了電動勢和電流，因而也就沒有電磁力，所以電動機轉速與旋轉磁場的差異是保證電動機旋轉的必要條件。三相非同步電動機轉子的轉速n小於旋轉磁場的轉速 ，其相差的程度常用轉差率s表示，即
(3-7)通常在額定負載下的轉差率約為0.01—0.06。
例：一台三相非同步電動機，已知其磁極對數為2，電源頻率為50 hz,如果其轉差率s =4%，該電動機的轉速是多少？
解：電動機旋轉磁場的轉速為
因為：所以n=n1(1-s)=1500×(1-0.04)=1440(r/min)
轉差率是分析非同步電動機運**況的乙個重要引數。當電動機通電而轉子未轉動時(如在起動最初瞬間或電動機嚴重過載而堵轉時)，n=0，則s=1；當轉子空載執行時，其轉速非常接近旋轉磁場轉速，則s≈0。因此，非同步電動機的轉差率在0—1範圍內變化，即0 < s < 1，通常在額定負載下的轉差率約為0.
01—0.06。
6.1.3 直流電動機的工作原理
6.1.3.1 直流由定子和轉子組成。
定子的作用是在勵磁繞組中通入直流電流勵磁而產生磁場；轉子的作用是通電後產生電磁轉矩。
直流電源通電導線在磁場中會受到電磁力作用，其方向由左手定則確定。
實際直流電機的電樞是根據實際應用情況需要有多個線圈。線圈分布於電樞鐵心表面的不同位置上，並按照一定的規律連線起來，構成電機的電樞繞組。磁極n、s也是根據需要交替放置多對。
6.1.3.2 直流電動機的構造
直流電動機主要由靜止的定子和旋轉的轉子組成。定子的作用是產生磁場，由主磁極、換向極、電刷裝置和機座等組成。轉子的作用是產生感應電動勢和電磁轉矩，由轉子鐵芯、轉子繞組、換向器、軸和風扇等組成。
(1)定子
直流電動機的定子如圖所示。
主磁極：主磁極的作用是產生主磁場。
機座：機座又稱為磁軛，是作為各磁極間磁的通路，同時也作為電機的機械支架。
換向極：兩個相鄰磁極間的小磁極叫做換向極，其作用是用來產生附加磁場，用以減弱
換向片與電刷之間的火花，避免燒蝕。
(2)轉子
a轉子鐵芯。轉子鐵芯有兩個作用，一是用來安放轉子繞組，二是作為電動機磁路的一部分。
b轉子繞組。轉子繞組的主要作用是產生感應電動勢並通過電流，使電動機實現機、電能量轉換。
c換向器。在轉子軸的一端裝有換向器，換向器由許多銅片組成，片與片之間用雲母絕緣。
6.1.3.4 直流電動機的勵磁方式
(1)直流他勵電動機
在這種電動機中，勵磁繞組與轉子繞組沒有電的聯絡，勵磁電流是由另外的直流電源(如蓄電池組)供給的。
(2)直流並勵電動機
在這種電動機中，勵磁繞組與轉子繞組併聯，並勵繞組兩端電壓就是轉子繞組兩端電壓，其值較高，但勵磁繞組用細導線繞成，其匝數繞得很多，因此具有較大的電阻，使通過它的勵磁電流較小。
(3)直流串勵電動機
在這種電動機中，勵磁繞組與轉子繞阻串聯，為使勵磁繞組不引起大的損耗和電壓降，勵磁繞組的電阻越小越好，所以串勵繞組通常用較粗的導線繞成，其匝數也較少。
(4)直流復勵電動機
在這種電動機中有兩個勵磁繞組，乙個與轉子繞組併聯，稱為並勵繞另乙個與轉子繞組串聯，稱為串勵繞組。電動機中的磁通由這兩個繞組內的勵磁電流共同產生。
6.1.4 三相電動機接線盒內的接線方法
三相電動機的三相定子繞組每相繞組都有兩個引出線頭。 一頭叫做首端 ，另一頭叫末端。規定第一相繞組首端用d1表示，末端用d 4表示；第二相繞組首端用d2表示，末端用d5表示；第三相繞組首末端分別用d3和d6來表示。
這六個引出線頭引入接線盒的接線柱上，接線柱相應地標出d1—d6的標記，見圖(1)。三相定子繞組的六根端頭可將三相定子繞組接成星形或三角形，星形接法是將三相繞組的末端併聯起來， 即將d4、d5、d6三個接線柱用銅片鏈結在一起，而將三相繞組首端分別接入三相交流電源，即將d1、d2、d3分別接入a、b、c相電源，如圖(2)所示。而三角形接法則是將第一相繞組的首端d 1與第三相繞組的末端d6相連線，再接入一相電源；第二相繞組的首端d2與第一相繞組的末端d4相連線，再接入第二相電源；第三相繞組的首端d3與第二相繞組的末端d5相連線，再接入第三相電源。
即在接線板上將接線柱d1和d6、d2和d4、d3和d5分別用銅片連線起來，再分別接入三相電源，如圖(3)所示。一台電動機是接成星形還是接成三角形，應視廠家規定而進行，可以從電動機銘牌上查到。三相定子繞組的首末端是生產廠家事先設定好的，絕不可任意顛倒，但可將三相繞組的首末端一起顛倒，例如將三相繞組的末端d4、d5、d6倒過來作為首端，而將d1、d2、d3作為末端，但絕不可單獨將一相繞組的首末端顛倒，否則將產生接線錯誤。
如果接線盒中發生接線錯誤，或者繞組首末端弄錯，輕則電動機不能正常起動，長時間通電造成啟動電流過大，電動機發熱嚴重，影響壽命，重則燒毀電動機繞組，或造成電源短路。一般電動機每相繞組都有兩個引出線頭o―頭叫做首瑞，而另一頭叫做末端,第一相繞組的首端用d1表示，末端用d4表示；第二相繞組的首端和末端分別用d2和d5表示；第三相繞組的首端和末端分別用d3和d6表示。 這六個引出線頭引入接線盒的接線柱上,接線方法如圖所示：
6.2.1 電動機可在額定冷卻空氣溫度下按銘牌出力長期執行。
6.2.2 電動機線圈和鐵芯的最高監視溫度，應根據製造廠銘牌規定執行，任何執行方式下均不應超出此溫度，無銘牌者可按下表16規定執行(環境溫度按35℃計算)：
表16：電動機各部分允許溫度和溫公升
備註：1 執行中實際控制溫度，高壓電動機指鐵芯表皮溫度，低壓電動機指外殼溫度
2 因測量方法及測量部位不同，所以最高允許溫度和實際控制溫度有區別。
6.2.3 電動機一般可以在額定電壓的-5%至+10%範圍內執行，其額定出力不變。
6kv電機電壓範圍是5.7kv至6.6kv；380電機電壓範圍是361v至417v，不包括直流電動機。
6.2.4 電動機在額定出力執行時，相間電壓的不平衡率不得超過5%，三相電流最大與最小相電流之差不得超過額定值的10%，且任一相電流不得超過額定值。
6.2.5 電動機執行時，在每個軸承測得的振動不應超過表2中所規定的數值：
表2 電動機各部振動允許值
電動機執行時的軸向串動值，滑動軸承不超過2mm—4mm，滾動軸承不超過0.05mm。
6.3.1 絕緣電阻有關規定
6.3.1.
1 6kv電動機應使用1000v—2500v搖表測量絕緣電阻，測絕緣前停電，用驗電器在開關下口分別三相驗電確無電壓，再測絕緣。測三相相間絕緣值為零，證明電動機線圈無斷路。測相對地絕緣，在常溫下10℃—30℃，其值不低於6mω。
注意測絕緣時戴線手套，防止人身感電，測完絕緣後要對地放電。
電動機常識
一 電動機啟動前的檢查 1 檢查電源是否有電，方法 看操作柱指示燈。2 檢查聯軸器的螺栓和銷子是否緊固，傳動皮帶是否連線良好，鬆緊合適。盤動轉子是否靈活，有無摩擦卡住，竄動現象和不正常聲音。3 檢查電動機周圍是否有防礙執行的雜物和易燃品等。4 檢查電動機基礎是否穩固螺栓是否擰緊。5 檢查電動機軸承是...
電動機題庫
1.6kv 電動機測量絕緣應使用 2500 v 伏的搖表測量，測得的絕緣電阻應大於 6 m 2.在正常情況下鼠籠式轉子的電動機允許在冷態下啟動 2 次，且每次時間間隔不小於 5 分鐘，允許在熱態時啟動 1 次，只有在事故處理或起動時間不超過 2 3 秒的電動機可以多啟動一次。3.6kv 高壓廠用電動...
電動機學案
多地多功能控制電路的安裝與除錯 學案 洋縣職業技術教育中心李楠 在電機控制系統中，因為工作需要，若按下某一啟動按鈕，電機就旋轉，當鬆開這個按鈕時，電機就停轉，這種控制方式稱為點動控制 若按下啟動按鈕，電機旋轉，即使鬆開，電機也不停轉，只有按下停止按鈕時，電機才能停止，這種控制方式稱為連動控制。也可以...