三相异步电动机的结构和原理

三相异步电动机按结构可分为三相笼型（俗称鼠笼式）异步电动机和三相绕线转子异步电动机。图1-1所示为三相笼型异步电动机结构图。三相交流异步电动机一般由两个基本部分组成，一是固定不动的部分，称为定子；一是旋转部分，称为转子。

1.三相笼型异步电动机的基本结构

（1）定子部分：定子部分（见图1-1）由定子铁心7、定子绕组5和机座4等组成。机座通常由铸铁制成，机座内装有用0.5mm厚的硅钢片叠制而成的定子铁心。为了减小涡流损耗，叠片间需要进行绝缘处理。一般小容量的电动机由硅钢片表面的氧化膜绝缘，大容量电动机的硅钢片间则涂有绝缘漆。定子铁心的内圆周上具有均匀分布的定子槽，槽内嵌放三相定子绕组。定子绕组与铁心之间垫有足够绝缘强度的绝缘材料。中小功率的电动机定子绕组一般采用漆包圆铜线或铝线绕制，大型异步电动机的导线截面积较大，采用矩形截面的表面绝缘的铜线或铝线绕制，定子绕组分为三组，作为三相绕组嵌放在定子铁心槽内，三相绕组在定子铁心内整个圆周空间彼此相隔120°放置，构成对称的三相绕组，是电动机的电路部分。三相绕组的6个出线端引出后接在置于电动机外壳上的接线盒（见图1-1中的“9”）内。三相绕组的首端分别叫做U1、V1和W1，其对应的末端分别叫做U2、V2和W2。将接线盒中的6个接线端子进行适当连接，可以得到三相绕组的星形（）联结或三角形（△）联结，如图1-2所示。

图1-1 三相笼型异步电动机结构图

1—风扇 2—风罩 3—后端盖 4—机座 5—定子绕组 6—转子铁心 7—定子铁心 8—吊环 9—接线盒 10—转轴 11—前端盖 12—轴承

图1-2 三相定子绕组的连接

a）星形联结 b）三角形联结

（2）转子部分：转子部分（见图1-1）由转子铁心6、转子绕组、转轴10、风扇1等部分组成。

转轴一般由中碳钢材料制造，它起到支撑、固定转子铁心和传递功率的作用。转子铁心由0.5mm厚的圆形硅钢片叠制而成，是电动机磁路的一部分。叠压成整体的圆柱形转子铁心套装在转轴上。

转子铁心外圆的槽内放置转子绕组。笼型电动机的转子绕组如图1-3所示。图a是忽略了铁心时的绕组样式，它用铜条或铝条作转子导体（导条），在导条的两端用短路环（也称端环）短接，整个绕组的外形就像一个笼子，所以具有这种结构转子绕组的电动机称作笼型电动机。(www.xing528.com)

图1-3 笼型转子绕组

a）笼型转子绕组 b）铸铝笼型转子

小型异步电动机的笼型绕组用铝材铸造而成。制造时，叠好的转子铁心外圆周刻有沟槽，将转子铁心放在铸铝的模具内，通过铸造工艺一次铸造成笼型绕组和端部的内风扇。铸造好的笼型转子外形如图1-3b所示。

除了上述结构部件外，异步电动机还有前端盖、后端盖、轴承、风扇、风罩、吊环等，见图1-1。

2.三相绕线转子异步电动机的基本结构

绕线转子异步电动机与笼型异步电动机的差别在于转子绕组，绕线式转子的铁心槽内放置着与定子绕组相类似的三相对称绕组，这三相绕组的末端在内部接成星形，三相绕组的首端由转子轴中心引出接到集电环（滑环），经过集电环和电刷在外部串入电阻（起动、调速时）或经过开关器件短接（正常运行时），如图1-4所示。

图1-4 绕线转子异步电动机接线示意图

有的绕线转子异步电动机还有提刷装置，在串入外接电阻起动完毕后，把电刷提起，将三相集电环直接短路，从而减小运行中集电环与电刷的磨损。