浅谈三相异步电动机的发展现状

2017-08-11 22:28潘栋
卷宗 2017年20期
关键词:旋转磁场三相绕组

摘 要:电动机在各大行业应用广泛,三相异步电动机作运行时其电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,所以转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。而电动机作为各大生产器械的动力源,对国家重工业可谓起着中流砥柱作用。而近几年我国电机的效率有了不少的提升,但即使这样依然和国际先进的电动机存在一定差距,电动机系统运行效率较低于国外先进水平约10%~20%。

关键词:三相异步电动机;发展现状

1 三相异步电动机简介

电动机,又称为马达、摩打或电动马达,是一种将电能转化成机械能,并可再使用机械能产生动能,用来驱动其他装置运动的电气设备。大部分的电动马达通过磁场和绕组电流,在电动机的内部产生能量。 电动机与发电机原理基本上一样的,其分别就在于能量转化的方向不同:发电机是借由负载将机械能、动能等等转化为电能;若没有负载,发电机不会有电流流出。

电动机分为两大种类,即直流发电机,以及交流发电机。其中三相异步电动机是交流发电机的一种。而三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场,三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转的磁场的。当在定子绕组中通入三相交流电时,定子绕组就会产生一个旋转磁场。电流每变化一个周期,旋转磁场在空间旋转一周,即旋转磁场的旋转速度与电流的变化是同步的。旋转磁场的转速计算公式为:n=60f/P 式中f是电源频率,P为磁场的磁极对数,n的单位是:每分钟转数。因此呢,电动机的转速与磁极数和使用电源的频率有关。交流发电机里另一种类为同步电动机。

2 三相异步电动机的构成

电动机固定不動的部分叫做定子、定子由电机外壳、3个绕组线圈和硅钢条构成,转子就是可以电机转动的部分。主要由转子硅钢铁心内部镶有转子线圈,主轴两端的轴承,轴承内侧是轴承油膛的内轴承盖,外侧防止轴承移动的轴承卡环和轴承油膛的外轴承盖,外轴承盖边缘是防止油渗出的油封,和电机尾部的电机风叶,风叶也用卡环固定。

三相异步电动机作电动机运行的三相异步电机。三相异步电动机转子的转速低于旋转磁场的转速,转子绕组因与磁场间存在着相对运动而产生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁转矩,实现能量变换。与单相异步电动机相比,三相异步电动机运行性能好,并可节省各种材料。按转子结构的不同,三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。

3 相异步电动机的发展现状

三相异步电动机作为机电能量转换的重要装置,是电动机传动的基础部件,其耗电量占据了全部用电量的60%以上,对国民经济、能源利用、环境保护和人民生活质量的提高都起着十分重要的作用。因此,开发高效、节能、降耗、可靠性高的三相异步电动机产品,推荐一批产品技术质量高、市场信誉好的三相异步电动机名优产品给广大用户选择,打造具有民族品牌的电机产品,增强国际竞争力,对确保国民经济可持续发展具有极其重要的战略意义。三相异步电动机是我国工业体系的一个重要组成部分,是主机产品的驱动、控制执行部件,这些电机广泛地应用于军工设备、电子产品、工业自动控制系统、家用电器、交通工具、电动工具、康乐器具、仪器仪表等方面,是量大面广的竞争性行业,随着技术进步、技术创新的不断发展,又是科技含量较高的一个成长性行业。

各功能部件(电动机、编码器、轴承、接线器等)集成化、模块化,以减小电动机尺寸;注重相关技术的发展,如位置反馈、控制技术等。随着直线电动机研究的进一步展, 它的种类也越来越多, 除了电磁驱动以外, 以及压电微驱动、热微驱动、直接光微驱动、超导微驱动、高分子微驱动等多种形式。直线电动机的模块化结构可以使其行程和功率几乎不受限制。

再者因为环境的不断恶化,资源的匮乏,节能环保逐渐成为全球的热点之一。三相异步电动机正向高效节能方向发展,并且市场前景十分广阔。在面临巨大的节能减排的压力下,引起了世界各国对节能高效电机的高度重视,欧美等发达国家不断提高电机能效准入标准。基本已经全部使用高效节能电机。继各发达国家之后,我们国家为了扶持国内电机制造业,令国产产品尽快形成市场竞争力也相继制定了高效节能电机的法令法规,财政部,国家发展改革委联合出台了《关于印发节能产品惠民工程高效电机推广实施细则的通知》,将高效电机纳入节能产品惠民工程实施范围,采取财政补贴方式进行推广。每一级都有一定的补偿,这大大的增加了企业对这方面研究的积极性,加大了推广新产品的力度,使产品能快速占领市场。

4 总结

目前,中国电机占全球电机的市场份额约21.5%,这一数据随着国际经济大环境的回暖变化还会增加。因而电动机的发展关系国家发展的命脉,自然国家以及各大企业等必定也是万分注重其发展,目前我国电动机发展蓬勃,也不断的推成出新,技术层面一直有突破与发展。研发出更高效的电机刻不容缓。现在欧美等发达国家从事传统电机生产的企业已经越来越少,中国的电机企业就有可能成为他们的进口商。国内现有存量电机中高效电机比重不到5%,生产的高效电机主要销往国外。同时,高效电机在中国的应用比例目前仅为23%~25%。所以研发出更高效的电机刻不容缓。

参考文献

[1]李秀红 刘虹 变频调速三相异步电动机发展趋势分析 防爆电机2002, (4)

[2]张彩凤. 基于三相笼型异步电动机的起动方式[J].装备制造技术,2011(2):16-18.

[3]徐坚.低压电气设计中应注意的问题[J].电器应用,2012,31(15):52-54.

作者简介

潘栋(1996-),男,汉族,郑州大学机械工程学院机械工程专业2014级学生。

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