日常工作中,遇到一臺三相異步電機,往往這樣問,這臺電機是幾極的?比如是2極、4極、6極、8極……然后可以通過它的極數判斷它的額定轉速。
那么電機的極數和轉速有什么關系呢?
電機的極數是指每相線圈在定子圓周內均勻分布的磁極數。磁極都是成對出現,N極和S極,所以一臺電機的極數最少是2極。極數越多,轉速越低,極數越少,轉速越高。
轉速和極數的關系可通過公式:n=60f/p計算。
n:轉速。
60:60秒,我們平時所說的這臺電機的轉速多少,是指這臺電機每分鐘旋轉的周數,也就是 60秒旋轉的周數。
f:電網頻率,我國為50HZ。
p:電機極對數,2極電機,對數是1;4極電機,對數是2;8極電機,對數是4。
比如一臺2極電機,轉速n=60秒×50HZ/極對數1=3000轉。但這是同步轉速,異步電機,轉子轉速低于定子旋轉磁場轉速,所以,異步轉速還涉及到電機轉差率的因素,轉差率=(定子轉速-轉子轉速)/定子轉速,不同廠家生產的電機轉差率也不同,通常在10%以內,一般在4%左右。
異步轉速和轉差率關系:N=(60F/P)×(1-S%),所以2極電機異步轉速=3000×(1-4%)=2880轉左右。
同樣算法,6極電機異步轉速=(60秒×50赫茲/極對數3)×(1-轉差率4%)=960轉左右。
電機極數在電機型號中就可以體現,比如電機型號:Y100L-6,就是6極電機。
三相異步電動機的結構
圖1 三相異步電動機的分解圖
(一)定子(靜止部分)
1.定子鐵心: 定子鐵心的作用是作為電機磁路的一部分,并在其上放置定子繞組。
2.定子繞組:定子繞組的是電動機的電路部分,通入三相交流電,產生旋轉磁場。
主要絕緣項目有以下三種:
(1)對地絕緣
(2)相間絕緣
(3)匝間絕緣
定子三相繞組的接線方式:
(1)星形接法(Y接)
(2)三角形接法(△接)
3.機座
(二)轉子(旋轉部分)
轉子是電動機的旋轉部分,包括轉子鐵心、轉子繞組和轉軸等部件。
1.轉子鐵心
作用:電機磁路的一部分,并放置轉子繞組。一般用0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成,硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔,用來安置轉子繞組。
2.轉子繞組
作用是切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流,并形成電磁轉矩而使電動機旋轉。根據構造的不同分為鼠籠式轉子和繞線式轉子。如圖1-5所示。
(1)鼠籠式轉子:若去掉轉子鐵心,整個繞組的外形像一個鼠籠,故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉子繞組,對于100KW以上的電動機采用銅條和銅端環焊接而成。如圖1-6所示。
圖1-6籠型轉子
a)籠型繞組 b) 轉子外形 c) 鑄鋁籠型轉子
(2)繞線式轉子:繞線轉子繞組與定子繞組相似,也是一個對稱的三相繞組,一般接成星形,三個出線頭接到轉軸的三個集電環(滑環)上,再通過電刷與外電路聯接,如圖1-7所示。
圖1-7繞線式轉子異步電動機的轉子接線示意圖
a)接線圖 b)提刷裝置
3. 轉軸
用以傳遞轉矩及支撐轉子的重量,一般由中碳鋼或合金鋼制成。
(三)其它附件
端蓋、軸承、軸承端蓋、風扇
二.銘牌
圖1-8 三相異步電動機銘牌
1.型號Y90L—4
2.額定功率PN 指電動機在額定運行狀態下運行時電動機軸上輸出的機械功率,單位為KW。
式中,UN1、IN1、ηN、cosφN分別為電動機額定的線電壓、線電流、效率、功率因數。
3.額定電壓UN1 指電動機在額定運行狀態下運行時定子繞組所加的線電壓,單位為V或KV。
4.額定電流IN1 指電動機加額定電壓、輸出額定功率時,流入定子繞組中的線電流,單位為A。
5.額定轉速nN 指電動機在額定運行狀態下運行時轉子的轉速,單位為r/min。
6.額定頻率fN 我國規定工頻為50HZ。
7.額定功率因數cosφN 指電動機在額定運行狀態下運行時定子邊的功率因數。
8.接法 指電動機定子三相繞組與交流電源的聯接方法