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交流异步电机的基本结构及工作原理

作者：时间：2023-01-15 10:01:28 点击率：1819

交流异步电机的基本结构及工作原理

交流异步电动机分为鼠笼式和绕线式两类，它们的区别在于转子绕组结构的不同，但运行及启动特性完全相同。

一、鼠笼式电动机基本结构

鼠笼式电机是由静止的定子部分和转动的转子部分组成。定、转子之间有一空气隙(一般为 0.2~2mm)，用于定子旋转磁场穿过此气隙，从而切割转子绕组。此外，在定子两端有起支撑作用的端盖、轴承以及轴承内外盖，为了形成冷却风路，在定子一侧装有风罩，定子绕组端头引线连接到机座外接线盒的端子上。转子上除有铁芯和鼠笼绕组外，还有轴、风扇等部件。其结构如图 1 所示，

鼠笼式电动机结构图

1、定子
定子由机座、定子铁芯和定子绕组构成。
定子机座是支撑定子铁芯的部件，小型电机用铸铁制成，大型电机用钢板焊成。
定子铁芯由厚 0.5mm 的硅钢片叠压成整体后，装入机座。定子铁芯构成电动机的定子磁路，为了减小涡流损耗，叠片间需经绝缘处理，一般涂绝缘漆。
定子绕组，小型异步电机定子绕组用高强度漆包圆铜线或铝线绕制而成;大型异步电机则采用矩型截面的铜或铝线制成线圈放在定子槽内。

2、转子

转子由转轴、转子铁芯和转子绕组构成。
转轴一般用中碳钢作材料，它起到支撑、固定转子铁芯和传递功率的作用。
转子铁芯形成转子磁路，也采用厚 0.5mm的硅钢片，叠压成整体的圆柱形套装在转轴上，转子铁芯外圆的槽内放置转子绕组。
鼠笼式电机的转子，在没有铁芯时，整个绕组的外形就象一个鼠笼，它的铜条或铝条作转子导体，在导体的两端用短路环(也称端环)短接，构成闭合回路。

二、绕线式电机基本结构

绕线式异步电机与鼠笼式异步电机的差别在于转子绕组，绕线式转子槽内放置着与定子相当类似的三相对称绕组，三相绕组尾端在内部接成星形，三相首端由转子轴中心引出接至滑环上。滑环经电刷再串入外接电阻可改善电动机的起动和调速性能，在串入的外接电阻起动完毕后，电刷将提起，三相滑环直接短路，减小运行中的损耗。

三、交流异步电机工作原理

定子对称三相绕组接入交流电源，通入对称三相交流电流，将建立定子磁动势产生旋转磁场。图 2 中画出某一瞬时定子电流方向及其产生的旋转磁场的磁通，图中旋转磁场以同步转速 n1 顺时针方向旋转，此时转子导体则切割定子磁场，感应电动势。可用右手定则判断转子导体的电动势方向。该电动势在自行闭路的转子线组中产生电流。该电流与电动势方向相同。

异步电动机工作原理图

载流的转子绕组在旋转磁场中，将受到电磁力和电磁转矩的作用。可用左手定则判定转子绕组受到一个顺时针方向的电磁力和电磁转矩作用，使转子以转速n随着定子旋转磁场转向旋转。如果转轴带上机械负载，电动机便将输入的电功率转换为轴上输出的机械功率。

由此可见，异步电动机转动是由于转子绕组受旋转磁场“感应”产生电流而引起的，故称为“感应电动机”，或者说异步电动机转动的必要条件是转子的转速n和定子旋转磁场的转速n1 之间存在着差异，即 n≠n1,故又称为“异步电动机”。

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