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螺杆式冷水机电动机的绝缘性测试
发布时间:2013-11-11 15:24:24

螺杆式冷水机用三相感应电动机及起动三相感应电动机有一个固定部分(称作定子)和一个旋转部分(称作转子)其结构如图i一1所示。定子和转子之间,有一空气隙,定子和转子之间没有任何导线或机械连接,其间功率的传递是由空气隙中间的磁通的感应作用来完成。因此,这种电机称之为感应电动机。

(一)三相感应电动机的旋转磁场i甲旋转磁场的原理三相感应电动机接人三相电源,定子绕组分为相同的三相角度并分别嵌放在定于铁心的内圆周5个槽内,每相绕组相隔?.00空间电,其原理如图Z一2所示。为简便起见,每相绕组都画成一匝,其中A.,C和X,Y1分别为各相绕组的起端和末端,这三个绕组可以接成星形,也可以接成三角形。不论绕组接成星形(人)或者三角形(△),如果已把A.B,C三端接到电源上,那末绕组之中必有对称的电流流人,这些电流是:咖二Imsinr&s==Imsin(。‘一i200is二Irsirt(。‘一2400)根据这些电流的变化可画出三相电流的瞬间变化图形,如图I一3所示。

电流流过绕组就会产生磁场,而且它随着电流的变化而变化。

若规定电流的负方向为从绕组的首端A,L流向绕组的末端X,Y,Z,规定电流的正方向分别从绕组的末端流向首端。从图I-4结合图1一3可以看出,当wt=90,时,A为正(电流从X流向A),is及a。为负(电流从BY及C,把各个电流产生的磁场相加则得到合成磁势丁,其方向恰为A相绕组的轴线方向,见图I一470当哪=巧伊时,LA及坛为正(电流的流向是从X一A及Y)伦为负(电流流向是从c~z)其合成磁势了则顺时针转过毋。如图1一4fib所示。如果我们对取不同瞬间a继续观察,如取r-2()0,2f()0,3300,3900,如图1一4(C至((f所示,可看到电流经过半个周期,磁场也转过半转,电流经过一个周期磁场就旋转一转,这样,电流不断流过,在空间就构成了二极旋转磁场(图中N,S极)。

2.旋转磁场的方向及其旋转速度。1)旋转磁场的转向,取决于绕组的相序。从图1一4可看出,当任一相绕组电流达到正最大值时,合成旋转磁场的方向便和该相绕组轴线相重合。因此,旋转磁场的旋转方向可以依照各个绕组中电流相序来决定,如图1一3流人各绕组电流的相序是A_...-C,因此,旋转磁场的旋转方向是A绕组的轴线A绕组平面的中垂线),然后顺时针移向E轴线;再移向CZ轴线。即旋转磁场是顺时针方向旋转的,如图1一4a),c,e所示。

由此可知,要使旋转磁场反向旋转,只要把三相电源中的任意两根导线接线位置对调即可。(2)旋转磁场的旋转速度、:与频率关的关系。从图1一4可知电流变化一周,旋转磁场便转一转,若电流每秒变化f周,那末旋转磁场每分钟便旋转改刀丹转(当定子为2极时)。如图1一5所示当定子绕组嵌放4极时,每相嵌放2个线圈组,分别为A一X及A-从F一犷及B一卜c一才及e一z,按全距绕组布置,设整个圆周有t个槽,同相线圈的首、末端(图中A相;A~x及才一x,相;t一Y及君一,e相;e一Z及C一z,首、末端)在空间布置为o0机械角度。A相与B相首端、8相与e相首端(或才与a;才与C相)两相间空间布置相差印。机械角度。图1一s(a)为4极定子绕组的嵌放原理图,(h图为同相线圈组的联接·简图,取图1一3观察时二900t11三相电流时间角的瞬间,用分析两极电机旋转磁场的方法,不同瞬间通人对称的三相电流在三相定子绕组中,从图I--6(到〔。)可以看出,当电流变化半周期(对应为18(x电角度),旋转磁场则只转过90机械角度,定子上出现了NS2s1S个磁极。如果我们把1对磁极的距离以定子内圆占有弧度角计算,N,S2个磁极就相当磁通变化一个周期,我们把它看成3C00空间电角度(或称2电弧度),用尸代表磁极对数,则整个圆周就是P对极x3fi(10空间电角度,这样,空间电角度与机械角度之间的关系为:空间电角度=P.x机械角度当产生4个即2对极,2P-4)时,a,a,e三相空间布置毋机械角度就相当2x印。机械角度=124。空间电角度。每相首、末端空间相差2x940机械角度二X840空间电角度,由以上分析可见,当旋转磁场的极数增加一倍,它的旋转速度就减少一半,这样电流频率i,极对数P及旋转磁场的同步转速n,的关系式为:ry一万丁`rrmynaf从上式可知,旋转磁场的旋转速度与极对数成反比,而与电流频率成正比。

(二)三相感应电动机转子转动的工作过程从上述旋转磁场的原理可以看出,当感应电机定子三相绕组安放在由硅钢片叠成的铁心中,且A.$,C三相相差1加。空间电角度,而兰相绕组接人对称的三相电源时,则在定子空间上将产生一个旋转磁场。对于三相感应电机转子,也是由硅钢片叠成的铁心,铁心中有槽,槽中铸人铝,形成导条,导条两端浇铸铝形成端环,用以短接导条的两端,便制成鼠笼式转子。三相感应电机转子转动的工作过程如图1一7所示。图中N,S极是代表三相定子绕组产生的旋转磁场(2极),设该磁场逆时针方向旋转,当它切割转子导条时,便在导条中感应电势e,可以用右手定则确定导条电势的方向,这样,转子上部为⑧(向里),下部为O(向外)方向。由于端环短接了导条的两端,因此,导条中便有电流i流过,如果不考虑它们之间的相位差,则。、a方向是一致的,根据左手定则,导条便受到逆时针方向力矩M的作用,于是转子便开始转动。其转动的方向与旋转磁场转动的方向是‘致的。但是转子的转速始终是低于旋转磁场的转速,如果它们的转速相同,那么,定子旋转磁场与转子之间就没有相对运动,旋转磁场也就不会切割转子导条,也不会感生电势和电流。因此,旋转磁场的转速。与转子的转速n两者存在一个差额n,一r,人们把它叫做转差,而转差与同步转速n,的比值叫做转差率,用S表示,它与。,和r的关系为:定于s二竺匕』几t对电动机而言,s值范围在0到1之间,当s=0则nn:。为理想空载转速。若S二1则。-U,为电机启动状态。转差率是决定异步电动机运转情况的基转子导条本数据。

(三)感应电动机的名词解释t.极距当定子绕组采用不同的连接方式时图i一7转子转动时的工作状态,便可产生2极以上的磁极,并形成一定数目磁极的旋转磁场。每个磁极在定子铁心内圆所占有的圆周方向的距离叫极趾,它既可以用空间距离来表示,也可以用每极占有的定子槽数来表示。如果定子铁心内径为D‘。,定子楷数为i,磁极个数为2P,极距(:)与它们之间的关系为:r二nD;P(一,“一Ziz(,2.线圈节距是指线圈两边在定子圆周上跨过的距离一般以两边之间跨过的槽数Y,来表示。它经常等于或小子极距,节距等于极距的线圈,即Y_:叫做整距线圈;节距小于极距的线圈,I:叫做短距线圈。

3,单层绕组与双层绕组每一相电机绕组是由多个线圈串联(或并联)而成的。单层绕组是指一个定子槽只放一个线圈边的绕组,如果定子槽数为2卫,则定子线圈‘2__、‘__戴二2。一敌单层绕组均采用整距线圈槽的利用率高。因而对消除感应电机的磁势谐波是不利的,但双层绕组是指一个定子槽可以放置两个线圈边的绕组,定子线圈数二Z1,线圈可采用短距以消除磁势谐波,由于上、下层线圈边要放人层间绝缘,故槽的利用率稍低。4.集中绕组与分布绕组用端接线把二根导体联在一起,构成一个线匝,而多个线匝串联起来则组成一个线圈。线圈中各个线匝是互相绝缘的,一个线圈有二个线圈边。如果把所有绕圈都集中起,放在铁心的两个四槽中,就称为集中绕组。如果将多个线圈分别放置在相邻的定子槽中,并把它们按顺序联接起来则构成所谓分布绕组,通常电机均采用这种绕组,如图I-8所示。(四)三相笼型感应电动机的起动1.全压直接起动用这种方法起动笼型三相感应电机时子旋转磁场以同步转速切割转子,起动电流比额定电流大5一7倍,这是由于定流也随之增加,并在转子上感应较大的电势而使转子电流增大,定子电,这样大的电流将会引起电网电压的显著降低功率为整个电气装置容量的一小部分时才用。的,均可采用直接起动法。,因此这种方法仅在电动机的例如一般三相感应电动机,凡功率小于5k电动机能否用直接起动法,予以确定。各地供电部r丁均有不同的规定。一般可采用以下经验公式越低,而众起动的相电压显然比丫接法高,因此起动力矩也较大,而且可以把△接法中人部分与△部分以不同的抽头比例来适合不同的使用要求。不同抽头比例电动机的起动电流,可以用公式估算。假如某台电动机实际所需的起动力矩和允许的起动电流是已知,那么电动机的抽头接线应当抽在什么地方或者说抽成什么比例,可以通过简单的运算,大致估算出来。根据图l一1(幼设接成么时的线(起动)电流为八众其计算公式为:x.二YL/,l,G+了G2式中t一线电压;1么接法时,接成人部分的每相阻抗;2A接法时,接成△部分的每相阻抗。△接法满压起动的起动线电流x△的计算公式为:(_L,式中易—电动机每相阻抗(正常△接法)。

 

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