|
繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) |
Wound Rotor Induction Motor |
繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是三相交流異步電動(dòng)機(jī)的一種,其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)子繞組不是籠型,是用導(dǎo)線繞制的三相繞組,下面通過(guò)一個(gè)模型介紹繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)。
繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子鐵心與繞組與籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相同,在鐵芯內(nèi)圓有24個(gè)槽,用來(lái)嵌放定子繞組,見圖1。 |

圖1--定子鐵心 |
定子鐵芯的槽內(nèi)嵌放著定子繞組,即三相交流繞組,三相繞組按2極24槽雙層疊繞法繞制,連接成星形,接入三相交流電源就可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),見圖2,繞組的三個(gè)引出端線通過(guò)機(jī)座上的接線盒引出(圖中未顯示)。 |

圖2--定子鐵心與繞組 |
圖3是剖開的定子鐵芯與繞組圖。 |
 圖3--剖開的定子鐵芯與繞組 |
繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯也由硅鋼片疊成,在鐵芯外圓有18個(gè)槽,用來(lái)嵌放轉(zhuǎn)子繞組,見圖4。 |

圖4--轉(zhuǎn)子鐵心 |
轉(zhuǎn)子鐵芯的槽內(nèi)嵌放著轉(zhuǎn)子繞組,三相繞組按2極18槽雙層疊繞法繞制,連接成星形,接入三相交流電源也可產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),見圖5。不管定子與轉(zhuǎn)子的槽數(shù)各為多少,定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組的極數(shù)必須相同,例如同為2極、4極、6極、8極等。 |

圖5--轉(zhuǎn)子鐵心與繞組 |
對(duì)于功率較大電機(jī),多是4極以上,其繞線轉(zhuǎn)子用帶絕緣的扁銅條做線圈,每槽有上下兩根扁銅線,采用雙層波繞法,把各相線圈串聯(lián)而成。
轉(zhuǎn)子繞組線端通過(guò)集電環(huán)與電刷引出,下面通過(guò)一套較簡(jiǎn)單的電刷與集電環(huán)裝置介紹其基本結(jié)構(gòu)。
電刷由潤(rùn)滑性與導(dǎo)電性好的石墨質(zhì)材料壓制而成,電刷裝在刷握內(nèi),刷握上有壓緊電刷的彈簧壓片;刷握安裝在刷桿上,刷桿是絕緣的,刷桿上安裝3套獨(dú)立的刷握,位置對(duì)應(yīng)3個(gè)集電環(huán),每套刷握有2個(gè)電刷,共有6個(gè)電刷。
圖6中左圖是該電刷裝置的軸向視圖,中圖是該電刷裝置的徑向視圖,右圖是該電刷裝置的立體圖。實(shí)際使用的電刷壓簧一般采用在較長(zhǎng)范圍內(nèi)壓力較穩(wěn)定的彈簧片,如渦狀彈簧或恒壓彈簧,請(qǐng)參考鏈接的內(nèi)容。 |

圖6--電刷結(jié)構(gòu)圖 |
集電環(huán)較多采用黃銅或錳鋼等導(dǎo)電良好、潤(rùn)滑耐磨的材料制成,3個(gè)獨(dú)立的集電環(huán)緊固在絕緣套筒上,保證環(huán)與環(huán),環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間都是互相絕緣的。每個(gè)集電環(huán)通過(guò)一根導(dǎo)電桿引出作為接線端,導(dǎo)電桿穿過(guò)其他集電環(huán)時(shí)由絕緣套管隔開,3個(gè)導(dǎo)電桿分別連接3個(gè)集電環(huán),相互絕緣。
圖7左圖是剖開的集電環(huán),表示導(dǎo)電桿與集電環(huán)的連接或絕緣,A導(dǎo)電桿直接連接集電環(huán)1,B導(dǎo)電桿穿過(guò)集電環(huán)1連接集電環(huán)2,C導(dǎo)電桿穿過(guò)集電環(huán)1與2連接集電環(huán)3。圖7中圖是完整的集電環(huán);圖7右圖是集電環(huán)與電刷的組合圖,電刷被彈簧壓片壓向集電環(huán),保證電刷與集電環(huán)的良好接觸。 |

圖7--集電環(huán)結(jié)構(gòu)圖 |
把集電環(huán)緊固在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上,轉(zhuǎn)子繞組的三根引出端線穿過(guò)轉(zhuǎn)軸上的槽連接到三個(gè)集電環(huán)上,在轉(zhuǎn)軸上還裝有散熱風(fēng)扇,見圖8(圖中沒(méi)表示線端與集電環(huán)的連接)。 |

圖8--繞線感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子 |
轉(zhuǎn)子安裝在定子內(nèi),由固定在機(jī)座兩端的端蓋支撐,轉(zhuǎn)子軸承安裝在端蓋上。在轉(zhuǎn)子集電環(huán)一側(cè)安裝著電刷罩,三個(gè)電刷固定在電刷罩內(nèi),刷握上的彈簧緊壓著碳質(zhì)電刷,保持電刷與集電環(huán)緊密接觸,見圖9,三個(gè)電刷通過(guò)電刷罩上的接線盒引出(圖中未顯示)。 |

圖9--繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)剖視圖 |
本例中繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的散熱方式與籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相同,這里不再介紹。
圖10是繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的外觀圖。 |

圖10--繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)外觀圖 |
下面簡(jiǎn)介繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的控制電路。
籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流大,特別是大型電動(dòng)機(jī),降壓起動(dòng)電路復(fù)雜龐大,采用繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)可簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)起動(dòng)與調(diào)速,用較小的起動(dòng)電流實(shí)現(xiàn)較大的起動(dòng)力矩。
在轉(zhuǎn)子繞組串入起動(dòng)電阻或頻敏變阻器對(duì)電機(jī)起動(dòng)進(jìn)行控制,圖11是起動(dòng)電路示意圖。起動(dòng)過(guò)程中對(duì)起動(dòng)電阻的控制可根據(jù)允許起動(dòng)電流大小來(lái)調(diào)整起動(dòng)電阻的大小,電阻由大漸小直到電機(jī)進(jìn)入正常異步轉(zhuǎn)速切除電阻;也可以根據(jù)設(shè)定時(shí)間控制電阻的變化。
外接電阻不但可控制起動(dòng)電流,在正常運(yùn)行時(shí)也能小范圍調(diào)整電機(jī)帶負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)速。 |

圖11--繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電路示意圖 |
在轉(zhuǎn)子繞組與電源間接入雙 PWM 交—直—交變頻器可實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡陀谕睫D(zhuǎn)速到高于同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速控制。由于變頻器僅輸出轉(zhuǎn)子繞組所需電流,可采用小型低壓變頻器,相對(duì)采用大型變頻器直接控制電機(jī)電源要便宜。
有關(guān)雙 PWM 交—直—交變頻器對(duì)繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的控制原理請(qǐng)另參閱有關(guān)技術(shù)資料,圖12是該調(diào)速系統(tǒng)主電路示意圖。 |

圖12--采用變頻器的調(diào)速電路示意圖 |
|