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交流異步電機的基本結構及工作原理

作者：時間：2023-01-15 10:01:28 點擊率：2272

交流異步電機的基本結構及工作原理

交流異步電動機分為鼠籠式和繞線式兩類，它們的區(qū)別在于轉子繞組結構的不同，但運行及啟動特性完全相同。

一、鼠籠式電動機基本結構

鼠籠式電機是由靜止的定子部分和轉動的轉子部分組成。定、轉子之間有一空氣隙(一般為 0.2~2mm)，用于定子旋轉磁場穿過此氣隙，從而切割轉子繞組。此外，在定子兩端有起支撐作用的端蓋、軸承以及軸承內外蓋，為了形成冷卻風路，在定子一側裝有風罩，定子繞組端頭引線連接到機座外接線盒的端子上。轉子上除有鐵芯和鼠籠繞組外，還有軸、風扇等部件。其結構如圖 1 所示，

鼠籠式電動機結構圖

1、定子
定子由機座、定子鐵芯和定子繞組構成。
定子機座是支撐定子鐵芯的部件，小型電機用鑄鐵制成，大型電機用鋼板焊成。
定子鐵芯由厚 0.5mm 的硅鋼片疊壓成整體后，裝入機座。定子鐵芯構成電動機的定子磁路，為了減小渦流損耗，疊片間需經絕緣處理，一般涂絕緣漆。
定子繞組，小型異步電機定子繞組用高強度漆包圓銅線或鋁線繞制而成;大型異步電機則采用矩型截面的銅或鋁線制成線圈放在定子槽內。

2、轉子

轉子由轉軸、轉子鐵芯和轉子繞組構成。
轉軸一般用中碳鋼作材料，它起到支撐、固定轉子鐵芯和傳遞功率的作用。
轉子鐵芯形成轉子磁路，也采用厚 0.5mm的硅鋼片，疊壓成整體的圓柱形套裝在轉軸上，轉子鐵芯外圓的槽內放置轉子繞組。
鼠籠式電機的轉子，在沒有鐵芯時，整個繞組的外形就象一個鼠籠，它的銅條或鋁條作轉子導體，在導體的兩端用短路環(huán)(也稱端環(huán))短接，構成閉合回路。

二、繞線式電機基本結構

繞線式異步電機與鼠籠式異步電機的差別在于轉子繞組，繞線式轉子槽內放置著與定子相當類似的三相對稱繞組，三相繞組尾端在內部接成星形，三相首端由轉子軸中心引出接至滑環(huán)上?；h(huán)經電刷再串入外接電阻可改善電動機的起動和調速性能，在串入的外接電阻起動完畢后，電刷將提起，三相滑環(huán)直接短路，減小運行中的損耗。

三、交流異步電機工作原理

定子對稱三相繞組接入交流電源，通入對稱三相交流電流，將建立定子磁動勢產生旋轉磁場。圖 2 中畫出某一瞬時定子電流方向及其產生的旋轉磁場的磁通，圖中旋轉磁場以同步轉速 n1 順時針方向旋轉，此時轉子導體則切割定子磁場，感應電動勢?？捎糜沂侄▌t判斷轉子導體的電動勢方向。該電動勢在自行閉路的轉子線組中產生電流。該電流與電動勢方向相同。

異步電動機工作原理圖

載流的轉子繞組在旋轉磁場中，將受到電磁力和電磁轉矩的作用?？捎米笫侄▌t判定轉子繞組受到一個順時針方向的電磁力和電磁轉矩作用，使轉子以轉速n隨著定子旋轉磁場轉向旋轉。如果轉軸帶上機械負載，電動機便將輸入的電功率轉換為軸上輸出的機械功率。

由此可見，異步電動機轉動是由于轉子繞組受旋轉磁場“感應”產生電流而引起的，故稱為“感應電動機”，或者說異步電動機轉動的必要條件是轉子的轉速n和定子旋轉磁場的轉速n1 之間存在著差異，即 n≠n1,故又稱為“異步電動機”。

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