1、为了使异步电动机能产生较大电磁转矩，但愿有一种较强旋转磁场，同步由于旋转磁场对定子铁心以同步转速旋转，定子铁心中磁通大小与方向都是变化，必要设法减少由旋转磁场在定子铁心中所引起涡流损耗和磁滞损耗，因而，定子铁心由导磁性能较好0.5mm厚且冲有一定槽形硅钢片叠压而成。对于容量较大（10kW以上）电动机，在硅钢片两面涂以绝缘漆，作为片间绝缘之用。定子铁心上槽形普通有三种半闭口槽，半开口槽及开口槽。从提高电动机效率和功率因数来看，半闭口槽最佳。2）定子绕组 定子绕组是异步电机定子某些电路，它也是由许多线圈按一定规律联接面成。能分散嵌入半闭口槽线圈由高强度漆包圆铜线或圆铝线绕成，放入半开口槽成型线圈用
2、高强度漆包扁沿线或扁铜线，或用玻璃丝包扁铜线绕成。开口槽也放入成型线圈，其绝缘普通采用云母带，线圈放入槽内必要与槽壁之间隔有“槽绝缘”，以免电机在运营时绕组对铁心浮现击穿或短路故障。普通依照定子绕组在槽内布置状况，有单层绕组及双层绕组两种基本型型。容量较大异步电动机都采用双层绕组。双层绕组在每槽内导线分上下两层放置，上下层线圈边之间需要用层间绝缘隔开。小容量异步电动机常采用单层绕组。槽内定子绕组导线用槽楔紧固。槽楔惯用材料是竹、胶布板或环氧玻璃布板等非磁性材料。3）机座 机座作用重要是固定和支撑定子铁心。中小型异步电动机普通都采用铸铁机坐，并依照不同冷却方式而采用不同机座型式。例如小型封闭式电
3、动机、电机中损耗变成热量全都要通过机座散出。为了加强散热能力，在机座外表面有诸多均匀分布散热筋，以增大散热面积。对于大中型异步电动机，普通采用钢板焊接机座。1.2.2 转子异步电机转子由转子铁心、转子绕组和转轴构成。1）转子铁心 转子铁心也是电动机主磁通磁路一某些，普通也由0.5毫米厚冲槽硅钢片叠成，铁心固定在转轴或转子支架上。整个转子铁心外表面成圆柱形。2）转子绕组 转子绕组分为笼型和绕线型两种构造，在如下文章中将分别阐明这两种绕组结形式特点。图1-1 绕线型异步电动机构造图1.2.3 气隙异步电动机定、转子之间气隙是很小，中小型电机般为0.22mm。气隙大小与异步电动机性能关系极大。气隙愈
4、大，磁阻也愈大。磁阻大时，产生同样大小旋转磁场就需要较大励磁电流。励磁电流是无功电流（与变压器中状况同样），该电流增大会使电机功率因数变坏。然而，磁阻大可以减少气隙磁场中谐波含量，从而可减少附加损耗，且改进起动性能。气隙过小，会使装配困难和运转不安全。如何决定气隙大小，应权衡利弊，全面考虑。普通异步电动机气隙以较小为宜。异步电动机重要分为笼型（又称为鼠笼型）和绕线型。虽然咱们重要简介绕线型异步电动机转子串电阻启动，但咱们还是先理解一下鼠笼型电机启动长处和局限，以以便和绕线形电动机进行性能比较。2 笼型和绕线型异步电机性能比较2.1 笼型异步电动机构造长处和启动性能局限咱们懂得，笼型异步电动机构
5、造简朴紧凑，在电机行业属于“吃电大户”，推广最为普及，需求量也占绝对份额。但与绕线型异步电动机相比，启动性能有其自身局限性：笼型异步电动机启动电流普通达到额定电流5-7倍，而启动转矩只有额定转矩0416倍（小电机能达到22倍）。这种状况在电网条件和工艺条件容许状况下，可以直接启动。这里电网条件普通指电机启动时电网保证电机机端压降不不不大于10；工艺条件是指电机启动转矩满足机组系统惯量和负载加速特性规定。但过大启动电流、过小启动转矩和过长启动时间给电动机和电网将导致极大潜在危害。定转子绕组发热量随其流过电流大小成平方倍关系变化。按照上述启动电流倍数，电机启动时单位时间发热量是正常运营时2549倍
6、，产生电磁力也将大幅度增长。过快加热速度、过高温度、过大温度梯度和电磁力产生了极大破坏力，缩短了定转子绕组使用寿命。特别是对某些大惯量负载，如大惯量风机、磨机，运用集肤效应减少启动电流产提高启动转矩电机，也易浮现频繁多次启动后转子断条现象。2.2 绕线型异步电动机构造特点绕线型绕组是一种对称三相绕组，这个对称三相绕组接成星形，并接到转轴上三个集电环，再通过电刷使转子绕组与外电路接通。这种转子特点是，通过集电环和电刷可在转子回路中接入附加电阻或其他控制装置，以便改进电动机起动性能或调速特性。为了减小电刷磨损与摩擦损耗，中档容量以上异步电动机还装有一种提刷短路装置。这种装置当电动机起动后来而又不需
7、要调节速度时，移动其手柄，可使电刷提起，与集电环脱离接触，同步使三只集电环彼此短接起来。3 绕线型异步电动机转子串电阻启动3.1 转子串电阻启动原理绕线型异步电动机转子串三相对称电阻启动时，普通采用分级切除启动电阻办法。这是由于随着转子转速增高，转子电流、电机转矩将逐渐减少。为了充分运用电动机启动转矩，应当随着转速增高，逐渐减少转子回路电阻，使电动机维持较高启动电流和转矩。由式（1）可以看出，若使转子回路电阻与转差率s成正比例减少，则电动机在加速过程中可以获得恒定启动电流和启动转矩。 （1）3.2 启动电阻使用原则当前国内广泛使用启动电阻是金属电阻，它是由一箱电阻片构成。电阻值变化是靠开关电器
8、将金属电阻一段段短接来实现，因此电阻值变化不持续，有级。每短接一段，启动电流和启动转矩便突变一次。启动电阻分级数越少，则在启动过程中没次短接电阻所引起启动电流冲击幅度就大，轴上转矩突变也大。从启动电流对供电电网冲击和机械受力考虑，启动电阻分级数目不能太少，普通为58级。对容量较大电动机，启动电阻分级要多些。对于功率较小电动机可采用普通三相变阻器或油浸启动变阻器，对于功率较大电动机则采用小电阻。3.3 启动过程3.3.1 小容量电机启动容量较小三相绕线型异步电动机可采用转子串联启动变阻器办法启动。启动变阻器通过手柄接成星形。启动前先把启动变阻器调到最大值，在合上电源开关，电动机开始启动。随着转速
9、升高，逐渐减小启动变阻器电阻，懂得所有切除，使转子绕组短接。3.3.2 大容量电机启动容量较大绕线型异步电动机普通采用分级启动办法以保证启动过程中均有较大转矩和较小启动电流。图3-1 绕线型异步电机转子串电阻启动特性启动电阻计算环节如下：1）依照生产机械启动规定和电动机容量拟定启动电阻级数m，其中预备级数为i，加速级数为n。2）依照加速度规定，初步拟定加速转矩上限。Z在没有加速度限制状况下，可考虑充分运用电动机启动转矩，选=（0.80.9）3）依照拟定第一加速级额定转差率在第一加速级上，=，s=,=1,则： ， 解上式得：设，则：第一加速级额定转差率与起临界转差率间关系为：或写成： 4） 运用
10、式（启动电阻级数为n,各级启动电阻公比为q，R和r为各级电阻）求出公比q, 5）求第一加速级电阻 6）运用式 7）运用式 8）求平均启动转矩。在加速过程中，启动转矩始终在和之间变动，其平均启动转矩可用算术平均值表达，即：或用几何平均值表达：当被选定后，便是一种拟定值，即为：，=1，因此将代入上式得：4 详细设计用一部三相绕线型异步电动机拖动某生产机械运营。已知该电动机PN=40KW,n=1435r/min， =2.6,U2n=290V，I2N=86A。起动时负载转矩TL=200NM,采用转子电路串电阻起动。起动级数m=3。求各级应串联起动电阻。1）选取起动转矩T1TN=60PN/2nN=（60
11、40103）/（23.141435） NM =266.32 NMTM= =2.6266.32 NMT1=（0.80.9）TM=（0.80.9） 692.43 NM =（553.94623.19） NM取T1=600 NM 2）求出起切转矩比SN=（n0-nn）/n0=（1500-1435）/1500=0.0433 =3） 求出切换转矩T2T2=T1/=580/2.2 =263.64 NM由于T21.1TL，因此所选m和适当。4）求出转子每相绕组电阻R2=SNU2N/（I2N）=（0.0433290）/（1.7386） =0.08445）求出各级总电阻 R21=R2=2.20.084=0.186
12、 R22=R21=2.20.186=0.408 R23=R23=2.20.408=0.8996）求出各级起动电阻 Rst1=R21-R2=（0.186-0.0844） =0.102 Rst2=R22-R21=（0.408-0.186） =0.222 Rst3=R23-R22=（0.899-0.408） =0.4915 结论 对于绕线型异步电机来说，如果仅仅是为了限制起动电流、增大起动转矩，则普通采用转子回路串频敏变阻器起动方式。但此起动方式在频繁起动下，易发生温升，且构造复杂，不惯用。 由此可知上述几种起动方式共同特点是控制电路简朴，起动转矩基本固定不可调，起动中都存在二次冲击电流，对负载机械
13、有冲击转矩，且受电网电压波动影响，一旦浮现电网电压下降，会导致电机堵转，起动困难，且上述几种起动办法，在停机时都是瞬间停机，遇到负载较重时会导致激烈机械冲击。当三相交流电流通入三相定子绕组后，在定子腔内便产生一种旋转磁场。转动前静止不动转子导体在旋转磁场作用下，相称于转子导体相对地切割磁场磁力线，从而在转子导体中产生了感应电流（电磁感应原理）。这些带感应电流罢了子导体在产场中便会发生运动（电流效应电磁力）。由于转子内导体总是对称布置，因而导体上产生电磁力正好方向相反，从而形成电磁转矩，使转子转动起来。由于转子导体中电流是定子旋转磁场感应产生，因而也称感应电动机。又由于转子转速始终低于定子旋转磁场转速，因此又称为异步电动机。绕线型异步电动机可以通过集电环和电刷可在转子回路中接入附加电阻或其他控制装置，以便改进电动机起动性能或调速特性。参照文献1 唐介. 电机与拖动M.第二版.北京：高等教诲出版社，.2 邓星钟. 机电传动控制M.武汉：华中科技大学出版社，.3 魏炳贵.电力拖动基本M.北京：机械工业出版社，.4 彭鸿才. 电机原理及拖动M. 北京：机械工业出版社，1996.5 王毓东.电机学M.杭州：浙江大学出版社，1990.6 赵昌颖,宋世光.电力拖动基本M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999.
