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交流異步電機的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

作者：時間：2023-01-15 10:01:28 點擊率：2276

交流異步電機的基本結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)子繞組結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)

鼠籠式電機是由靜止的定子部分和轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子部分組成。定、轉(zhuǎn)子之間有一空氣隙(一般為 0.2~2mm)，用于定子旋轉(zhuǎn)磁場穿過此氣隙，從而切割轉(zhuǎn)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(nèi)外蓋，為了形成冷卻風(fēng)路，在定子一側(cè)裝有風(fēng)罩，定子繞組端頭引線連接到機座外接線盒的端子上。轉(zhuǎn)子上除有鐵芯和鼠籠繞組外，還有軸、風(fēng)扇等部件。其結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，

鼠籠式電動機結(jié)構(gòu)圖

1、定子
定子由機座、定子鐵芯和定子繞組構(gòu)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(gòu)成電動機的定子磁路，為了減小渦流損耗，疊片間需經(jīng)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(nèi)。

2、轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組構(gòu)成。
轉(zhuǎn)軸一般用中碳鋼作材料，它起到支撐、固定轉(zhuǎn)子鐵芯和傳遞功率的作用。
轉(zhuǎn)子鐵芯形成轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)子鐵芯外圓的槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。
鼠籠式電機的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子導(dǎo)體，在導(dǎo)體的兩端用短路環(huán)(也稱端環(huán))短接，構(gòu)成閉合回路。

二、繞線式電機基本結(jié)構(gòu)

繞線式異步電機與鼠籠式異步電機的差別在于轉(zhuǎn)子繞組，繞線式轉(zhuǎn)子槽內(nèi)放置著與定子相當(dāng)類似的三相對稱繞組，三相繞組尾端在內(nèi)部接成星形，三相首端由轉(zhuǎn)子軸中心引出接至滑環(huán)上?；h(huán)經(jīng)電刷再串入外接電阻可改善電動機的起動和調(diào)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(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。圖 2 中畫出某一瞬時定子電流方向及其產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的磁通，圖中旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速 n1 順時針方向旋轉(zhuǎn)，此時轉(zhuǎn)子導(dǎo)體則切割定子磁場，感應(yīng)電動勢?？捎糜沂侄▌t判斷轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的電動勢方向。該電動勢在自行閉路的轉(zhuǎn)子線組中產(chǎn)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(zhuǎn)子繞組在旋轉(zhuǎn)磁場中，將受到電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩的作用?？捎米笫侄▌t判定轉(zhuǎn)子繞組受到一個順時針方向的電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩作用，使轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n隨著定子旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)。如果轉(zhuǎn)軸帶上機械負(fù)載，電動機便將輸入的電功率轉(zhuǎn)換為軸上輸出的機械功率。

由此可見，異步電動機轉(zhuǎn)動是由于轉(zhuǎn)子繞組受旋轉(zhuǎn)磁場“感應(yīng)”產(chǎn)生電流而引起的，故稱為“感應(yīng)電動機”，或者說異步電動機轉(zhuǎn)動的必要條件是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n和定子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)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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