三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理

因?yàn)槿嗷蛘邌蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)都是運(yùn)用電磁感應(yīng)原理,通過旋轉(zhuǎn)磁場的耦合,將電能由電機(jī)的定子傳遞到轉(zhuǎn)子,并從轉(zhuǎn)子輸出機(jī)械能的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械。它與變壓器有許多相似之處,因此變壓器的某些分析方法,對(duì)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子它的分析也是適用的。

交流電的渦流存在于電力變壓器、三相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等設(shè)備中，渦流看不見但它存在。

凡是利用電磁感應(yīng)原理是電氣設(shè)備中。渦流的存在主要影響交流電路中的電能的利用率。因?yàn)闇u流可以產(chǎn)生焦耳熱，產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比。而對(duì)于電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器等應(yīng)用，這種熱量普遍規(guī)律都是浪費(fèi)電能。如果是三相交流電動(dòng)機(jī)，由于定子線圈與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)部分是利用氣隙來傳遞感應(yīng)電動(dòng)勢的，如果它們兩者之間的氣隙過大，則電機(jī)的空載運(yùn)行電流會(huì)增加，嚴(yán)重后會(huì)使電動(dòng)機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重而燒毀定子線圈。這就是渦流過大造成的影響。

交流電渦流是交流磁場作用下，附著在交流線圈中的磁芯由于電磁感應(yīng)原理，會(huì)有磁力線穿過磁芯（或者說是硅鋼片），閉合線圈導(dǎo)體中會(huì)有電流通過，同時(shí)在硅鋼片中有磁力線通過。在于磁力線垂直的平面線上產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流自動(dòng)形成閉合回路（即渦流狀），所以稱為渦流。即任何導(dǎo)體在磁場強(qiáng)度或方向上發(fā)生變化的物質(zhì)都可以產(chǎn)生渦流。渦流的大小與磁場的大小、線圈的截面積和磁通量的變化成正比，與導(dǎo)體的電阻率成反比（可閱讀楞次定律）。

再者硅鋼片磁芯存在一定的電阻，故渦流的存在會(huì)導(dǎo)致硅鋼片磁芯發(fā)熱，造成了一部分電能的損耗。所以制造電機(jī)時(shí)還得將電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子留有一點(diǎn)合適的間隙，間隙過大也不行。

三相交流異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

三相交流異步電動(dòng)機(jī)的主要部件見下圖所示。

三相交流異步電機(jī)剖圖，它由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。

一、定子

定子是指電動(dòng)機(jī)的靜止部分。它主要由機(jī)座、定子鐵心、端 蓋、定子三相對(duì)稱繞組等組成。機(jī)座通常由鑄鐵或鑄鋼制成。機(jī)座內(nèi)壓裝定子鐵心。定子鐵心是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分,為了減少鐵損耗,采用0.5毫米厚的硅鋼片疊成圓簡形,壓裝在機(jī)座內(nèi)。

在鐵心N內(nèi)圓周上,沖有若干均勻分布的槽孔,用以嵌置定子三相繞組中,小型電動(dòng)機(jī)的定子繞組,一般采用漆包線制成。異步機(jī)的三相對(duì)稱繞組共有6個(gè)出線端,每相繞組的起端和末端分別用U1、 V1、W1和U2、V2、W2表示,通常它們都從機(jī)座上的接線盒內(nèi)引出。三相對(duì)稱定子繞組可以接成星形,也可以接成三角形,這要看電源的線電壓和繞組的額定電壓而定。例如電源的線電壓為380 v,電動(dòng)機(jī)定子統(tǒng)組的額定相電壓為220 v,則繞組必須接成星形;如繞組的額定電壓為380 v,則繞組必須接成三角形。見下圖所示

只有這樣,才能保證各相繞組在其額定電壓下工作。各相繞組的出線端在接線盒上的排列，有一定的規(guī)定。

二、轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分,是由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、風(fēng)扇等組成。

轉(zhuǎn)子鐵心也是用0.5毫米厚的硅鋼片疊裝成圓柱體,中間壓裝轉(zhuǎn)軸,其外圓表面沖有若干均勻分布的槽孔，槽孔內(nèi)安放轉(zhuǎn)子繞組。diangon.com根據(jù)轉(zhuǎn)于繞組的不同結(jié)構(gòu)形式,異步電動(dòng)機(jī)又分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和統(tǒng)線式轉(zhuǎn)于兩種形式。

鼠籠式轉(zhuǎn)于鼠籠式轉(zhuǎn)子是在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)置入裸銅條,銅條的兩端分別焊接在兩個(gè)銅環(huán)上(也稱端環(huán))，由于其繞組形狀與鼠籠相似,故稱為鼠籠式電動(dòng)機(jī)。

為了節(jié)約銅材,目前100千瓦以下的鼠籠式電動(dòng)機(jī),其轉(zhuǎn)子結(jié)一般均采用鑄鋁轉(zhuǎn)子，鑄鋁轉(zhuǎn)子是將熔化的鋁用壓力澆鑄或離心澆鑄的方式,澆鑄在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi),并把兩端環(huán)和內(nèi)風(fēng)扇也一起鑄成。它簡化了制造工藝,也降低了電機(jī)的成本。