异步电动机的基本结构

从图1 -2中可以看到，异步电动机主要由端盖、机座、定子、定子绕组、转子、风扇、风扇罩等组成。

(一)定子

异步电动机的定子主要由定子铁心、定子绕组、端盖、机座等组成。

I.定子铁心

定子铁心是由0.35一0. 5mm厚的相互绝缘的硅钢片叠压而成。未装绕组的异步电机定子形状如图1一3所示。它是电动机磁路的一部分。由于异步电动机的磁场是交变的.所以铁心中要产生涡流损耗和磁滞损耗，为了减少铁心的损耗，铁心是用相互绝缘的硅钢片叠压而成。一般小容量的电动机主要利用硅钢片的表面氧化层来达到片间的绝缘，而容量较大的电动机所用的硅钢片必须涂绝缘漆。

定子铁心内圆上均匀分布一定形状的槽，槽内安放线圈(绕组)，称定子线圈(绕组)。线圈与槽之间用绝缘物隔开。常用的定子槽有3种形状，定子槽形如图1 -4所示。其中开口槽的槽口宽度与横宽相等，开口槽适用于大、中容量的高压异步电动机，便于高压成形线圈的嵌线。半开口槽的槽口宽度等于或大于槽宽的一半，半开口槽适用于500V以下的中型电动机，便于嵌人扁线绕成的分为双排的成形线圈。半闭口梢的槽口宽度小于槽宽的一半，半闭口槽适用于低压圆铜线绕成的散嵌线圈，其优点是槽口较小，齿部对主磁通磁阻小，可以减小励磁电流。槽形的选择与线圈的形式应相适应。

定子铁心的外径小于Im时，叠片冲成整圆。当外径大于Im时，由于受到整张硅钢片标准尺寸的限制而冲成扇形片，叠装时，每层接缝应相互错开拼成整圆，构成定子铁心整体。

大中型异步电动机定子铁心沿轴线长度上每隔一定距离有一条通风沟，以利于散热。

2.定子绕组

定子绕组有成形硬绕组和散嵌软绕组两类。散嵌软绕组多用于小容量电动机，它是由高强度漆包线绕制成的线圈按一定规律依次嵌人槽中，形成的三相定子绕组。大、中容量电动机山于电流大、电压高、导线截面积大，绝缘强度要求高，故采用扁线绕制的成形线圈比较合适。散嵌绕组可分为单层、双层及单双层混合绕组3种，而成形硬绕组只采用双层一种形式，先绕成单个线圈，包扎对地绝缘后，热压或冷压成形，然后嵌人定子槽中。所有的定子线圈按一定的方式连接起来组成定子绕组。一般三相绕组的6个端线都引到机座侧面的接线板上，在与电源相接时，可根据情况将6个端线接成三角形或接成星形。

3.机座和端盖

定子铁心固定在机座内，机座起着固定定子铁心的作用，机座应该有足够的强度和刚度，以承受加工、运输及运行中的各种作用力，同时还要满足通风散热的需要。异步电动机的机座还作为主磁路的组成部分。当安装的保护方式和冷却方式不同时，机座结构也不同。小型电动机一般都采用铸铁机座，中型电动机除采用铸铁机座外，也有采用钢板焊接的机座，大型电动机的机座都是用钢板焊接成的。例如封闭式异步电动机的机座外壳上铸有散热筋，而且定子铁心与机座紧密接触使内部热量易于传出。防护式电动机的机座与定子铁心之间留有一定的通风道，使空气疏通，带走机内热量。

电动机的端盖装在机座两端，它起着保护电动机铁心和绕组端部的作用，在中小型电动机中它还与轴承一起支撑转子。

(二)转子

异步电动机的转子主要由转子铁心、转子绕组、转轴和轴承组成。转子外形如图I一5所示。

转子铁心是主磁路的一部分。在正常运行时，转子转速接近同步转速。旋转磁场相对于转子的转速很低，转子中的铁损很小，所以原则上转子铁心用普通硅钢片叠装就可以了。但是通常仍用从定子冲片的内圆冲下来的原料做转子叠片。小功率电动机的转子铁心直接套压在轴上;功率较大时，铁心压在转子支架上，然后安装在轴上。

在转子铁心的外圆上也均匀分布着放线圈或导条的槽。各槽中的线圈连接起来成为转子绕组。转子绕组的形式有两种:

一种是笼型绕组，其解剖图如图I一5所示;

一种是绕线转子绕组，它们的结构不同，但工作原理基本相同。

1.笼型转子

在转子铁心的槽中，穿一根根部未包绝缘的铜条，在铁心两端槽的出口处用短路铜环把它们连接起来，这个铜环称为端

环。绕组形状像一个笼子，故称笼型绕组，如图1 -6所示。中小型电动机一般采用铸铝来一次性成形笼型绕组，笼型转子的几种槽形如图1一7所示，通常采用半闭口槽，槽形的选择主要决定于起动性能和运行性能的要求。采用图1一7(a)所示的槽形时转子齿壁基本上是平行的，采用图I一7 (b)所示的则为平行槽。相对而言，在齿的最狭处宽度相同时前者齿的截面面积较大。此外，用图1一7(c)和(d)槽形的电动机比用图1 -7 (a)和(b)槽形的电动机有较大的起动转矩，但是槽形比较复杂。如需进一步提高转矩,改善起动性能，则需要采用双笼型或深槽形，如图1-7 (e), (f)所示。图1 -7 (g)为闭口槽，显然闭口槽可以减少一些损耗，但漏磁较大，运行时功率因数较低。在大功率电动机中很少采用。图1一7 (h)为圆形槽，一般用圆铜条做导体。

有时为了改善电动机的性能，有意使转子槽与转轴扭斜一定角度，这种槽称为斜槽。

2.绕线转子

绕线转子是用绝缘导线做成线圈，嵌人转子槽中，再连接成三相绕组，一般都接成星形(丫)。图I一8所示为绕线转子和电刷装置。转子的一端装有3个滑环，称集电环。三相绕组的首端引出线分别与3个滑环相接。梅个滑环上各有一个电刷，通过电刷将转子绕组与外部电路相连接，如图1 -9所示，以改善起动性能或调节电动机的转速。

在一般工作条件下，要求转子绕组是短路的。在大中型绕线转子电动机中还装有提刷短路装置，以使电动机在起动时将转子绕组接通外部电阻(或频敏变阻器)，而在起动完毕，又不需要调速的情况下，将外部电阻等全部切除。为了消除电刷和滑环之间的机械摩擦损耗及接触电阻损耗以提高运行的可靠性，通常利用一套机构将转子三相出线短接后再由凸轮将电刷提起来。

(三)气隙

定子、转子之间的间隙称为异步电动机的气隙小对于异步电动机的性能影响很大。，气隙的大气隙大则磁阻大，励磁电流就大，由于异步电动机的励磁电流是取自电网的，增大气隙将使气隙中消耗的磁动势增大，导致电动机的功率因数降低。从这一角度来考虑，气隙应制造得小一些，但电动机负载运行时，转轴有一定的挠度，气隙太小，就可能发生定、转子铁心相擦的现象;另外，从减少谐波磁动势产生的磁通，减少附加损耗及改善起动性能来考虑，则气隙应大一些为好。因此气隙的大小除了考虑电性能，还要考虑便于安装，在运行中不发生转子与定子相擦的现象。异步电动机的气隙具有很小的数值。对于中小型异步电动机，气隙一般在0.2一2.0mm之间。