三相异步电动机的工作原理详解

三相异步电动机是如何转动起来的呢？为了说明这个问题，请见如图3-5所示为异步电动机的工作原理。

在一个可旋转的马蹄形磁铁中，放置一只可自由旋转的笼型短路绕组。当转动马蹄形磁铁时，笼型绕组就会跟着向相同的方向旋转。这是因为磁铁转动后，它的磁力线切割笼型导体，在导体中产生感应电动势，根据右手定则可确定电动势的方向（笼型上半部导体的电动势的方向朝里，用符号表示，下半部导体的电动势方向朝外，用符号☉表示），如图3-5b所示。由于笼型导体是被短路的，因此在电动势作用下导体中就有电流流通，电流方向与电动势。方向相同。带电导体中的电流在磁场中要受到力的作用，作用力F的方向由左手定则决定，笼型电动机的上半部与下半部所受作用力的方向相反、大小相等，因此形成转矩。这个转矩将使笼型绕组顺着磁场的转向转动起来，这就是异步电动机简单的运转原理。

图3-5 异步电动机的工作原理(www.xing528.com)

a）手摇旋转磁场模型 b）电磁关系 c）三相旋转磁场异步电动机

实际的三相异步电动机是利用定子三相绕组通入三相平衡电流，在电动机空气隙中产生了一个旋转磁场，如图3-5c所示。这个磁场的转速n₁称为同步转速，它由电源频率f以及定子绕组的极对数p来决定，n₁=60f／p。

必须要注意的是，笼型转子的转速n总是低于旋转磁场的同步转速n₁。因为只有当转子与旋转磁场之间存在相对运动时，转子导体才能切割磁力线，产生感应电流，并产生转矩。所以电动机的转速与旋转磁场转速的差异是保证电动机运转的因素，这就是异步电动机“异步”二字的由来。由于异步电动机的运转是以电磁感应为作用原理的，因此也称为“感应电动机”。