三相异步电动机的基本结构和工作原理，看这一篇就够了

三相异步电动机的基本结构

三相异步电动机的结构主要由定子和转子两大部分组成。转子装在定子腔内，定、转子之间有一缝隙，称为气隙。图4.1为笼型异步电动机的结构。

图4.1 三相笼型异步电动机的结构

1—散热筋；2—吊环；3—接线盒；

4—机座；5—前轴承外盖；6—前端盖；

7—前轴承；8—前轴承内盖；9—转子；

10—风叶；11—风罩；12—笼型转子绕组；13—转子铁芯；14—定子铁芯；15—定子绕组；16—后端盖

定子部分主要由定子铁芯、定子绕组和机座三部分组成。

定子铁芯是电动机磁路的一部分，一般由0.5mm厚的导磁性能较好的硅钢片叠成，安放在机座内，如图4.2所示。

图4.2 定子机座和铁芯冲片

（a）定子铁芯及机座（b）定子铁芯冲片

定子绕组是电动机的电路部分，它嵌放在定子铁芯冲片的内圆槽内。定子绕组分单层和双层两种，一般小型异步电动机采用单层绕组，大中型异步电动机采用双层绕组。

机座的作用是固定和支撑定子铁芯及端盖，因此，机座应有较好的机械强度和刚度。中小型电动机一般用铸铁机座，大型电动机则用钢板焊接而成。

转子主要由转子铁芯、转子绕组和转轴三部分组成，整个转子靠端盖和轴承支撑着。转子的主要作用是产生感应电流，形成电磁转矩，以实现电能到机械能的能量转换。

转子铁芯是电机磁路的一部分，一般也用0.5mm厚的硅钢片叠成，转子铁芯冲片有嵌放绕组的槽，如图4.3所示。转子铁芯固定在转轴或转子支架上。

图4.3 转子铁芯冲片

根据转子绕组的结构形式，异步电动机分为笼型转子和绕线转子两种。

（1）笼型转子

在转子铁芯的每一个槽中，插入一根裸导条，在铁芯两端分别用两个短路环把导条连接成一个整体，形成一个自身闭合的多相短路绕组。如去掉转子铁芯，整个绕组犹如一个“松鼠笼子”，由此得名笼型转子，如图4.4所示。中小型电动机的笼型转子一般都是铸铝的，如图4.4（a）所示；大型电动机则采用铜导条，如图4.4（b）所示。

图4.4 笼型转子

（2）绕线转子

绕线转子的绕组与定子绕组相似，它是在绕线转子铁芯的槽内嵌有绝缘导线组成的三相绕组，一般作星形联结，三个端头分别接在与转轴绝缘的三个滑环上，再经一套电刷引出来与外电路相连，如图4.5所示。

图4.5 绕线转子

一般绕线转子电动机在转子回路中串电阻，若所串电阻仅用于启动，则为了减少电刷的摩擦损耗，还装有提刷装置，如图4.6所示，在启动过程结束后提起电刷。

图4.6 绕线转子集电环及提刷装置

转轴用强度和刚度较高的低碳钢制成。整个转子靠轴承和端盖支撑着，端盖一般用铸铁或钢板制成，它是电机外壳机座的一部分，中小型电机一般采用带轴承的端盖。

（3）气隙

异步电动机的气隙是均匀的，气隙大小对异步电动机的运行性能和参数影响较大。由于励磁电流由电网供给，气隙越大，励磁电流也就越大，而励磁电流又属无功性质，它会影响电网的功率因数。因此，异步电动机的气隙大小往往为机械条件所能允许达到的最小数值，中、小型电机一般为0.1～1mm。

三相异步电动机的工作原理

下面用简单、形象的图解法来分析旋转磁场的形成，以加深对三相交流绕组旋转磁场的理解。

（1）用图解法分析旋转磁场的步骤

（2）过程分析

图4.7为用图解法分析旋转磁场的电机绕组结构图。图中交流电机的定子上安放着对称的三相绕组U1-U2、V1-V2、W1-W2。

图4.7 用图解法分析旋转磁场

（a）ωt=0°时；

（b）ωt=120°时；

（c）ωt=240°时；

（d）ωt=360°时

三相对称交流电流的波形如图4.8所示。

图4.8 三相对称交流电流的波形

假定电流从绕组首端流入为正，流出为负；末端流出为正，流入为负。电流的流入端用符号表示，流出端用符号☉表示。对称三相交流电流通入对称三相绕组时，便产生一个旋转磁场。下面选取各相电流出现最大值的几个瞬间进行分析。