线式异步电动机与外加的连接

三相异步电动机的种类很多，但各类三相异步电动机的基本结构是相同的，它们都由定子和转子这两大基本部分组成，在定子和转子之间具有一定的气隙。此外，还有端盖、轴承、接线盒、吊环等其他附件。封闭式三相笼型异步电动机的结构如图3-4所示。

图3-4　封闭式三相笼型异步电动机结构图

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

1.定子部分

定子是用来产生旋转磁场的。三相电动机的定子一般由外壳、定子铁芯、定子绕组等部分组成。

（1）外壳

三相电动机外壳包括机座、端盖、轴承盖、接线盒及吊环等部件。

①机座：铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是保护和固定三相电动机的定子绕组。中、小型三相电动机的机座还有两个端盖支撑着转子，它是三相电动机机械结构的重要组成部分。通常，机座的外表要求散热性能好，所以一般都铸有散热片。

②端盖：由铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是把转子固定在定子内腔中心，使转子能够在定子中均匀地旋转。

③轴承盖：也是由铸铁或铸钢浇铸成型的，它的作用是固定转子，使转子不能轴向移动，另外起到存放润滑油和保护轴承的作用。

④接线盒：一般由铸铁浇铸，其作用是保护和固定绕组的引出线端子。

⑤吊环：一般由铸钢制造，安装在机座的上端，用来起吊、运输三相电动机。

（2）定子铁芯

异步电动机定子铁芯是电动机磁路的一部分，由0.35～0.5mm厚、表面涂有绝缘漆的薄硅钢片叠压而成。由于硅钢片较薄而且片与片之间是绝缘的，所以减少了由于交变磁通通过而引起的铁芯涡流损耗。铁芯内圆有均匀分布的槽口，用来嵌放定子绕圈，如图3-5所示。

图3-5　定子铁芯及冲片示意图

（3）定子绕组

定子绕组是三相电动机的电路部分，三相电动机有三相绕组，通入三相对称电流时，就会产生旋转磁场。三相绕组由3个彼此独立的绕组组成，且每个绕组又由若干线圈连接而成。每个绕组即一相，每个绕组在空间相差120°电角度。线圈由绝缘铜导线或绝缘铝导线绕制。中、小型三相电动机多采用圆漆包线，大、中型三相电动机的定子线圈则是用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线绕制后，再按一定规律嵌入定子铁芯槽内的。定子三相绕组的6个出线端都引至接线盒上，首端分别标为U1，V1，W1，末端分别标为U2，V2，W2。这6个出线端在接线盒里的排列如下图所示，可以接成星形或三角形，如图3-6所示。

图3-6　定子绕组的连接

2.转子部分

转子铁芯是用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，套在转轴上，作用和定子铁芯相同，一方面作为电动机磁路的一部分，另一方面用来安放转子绕组。

异步电动机的转子绕组分为绕线式与笼型两种，由此分为绕线转子异步电动机与笼型异步电动机。

（1）绕线形绕组：与定子绕组一样也是一个三相绕组，一般接成星形，三相引出线分别接到转轴上的3个与转轴绝缘的集电环上，通过电刷装置与外电路相连，这就有可能在转子电路中串接电阻或电动势以改善电动机的运行性能，如图3-7所示。

图3-7　绕线式转子与外加变阻器的连接

1－集电环；2－电刷；3－变阻器

（2）笼型绕组：在转子铁芯的每一个槽中插入一根铜条，在铜条两端各用一个铜环（称为端环）把导条连接起来，称为铜排转子，如图3-8（a）所示。也可用铸铝的方法，把转子导条和端环风扇叶片用铝液一次浇铸而成，称为铸铝转子，如图3-8（b）所示。100kW以下的异步电动机一般采用铸铝转子。

图3-8　笼型转子绕组

3.其他部分

三相异步电动机的其他部分包括端盖、风扇等。端盖除了起防护作用外，在端盖上还装有轴承，用以支撑转子轴。风扇则用于通风，使电动机冷却。三相异步电动机的定子与转子之间的空气隙一般仅为0.2～1.5mm。气隙太大，电动机运行时的功率因数会降低；气隙太小，会使装配困难，运行不可靠，高次谐波磁场增强，从而使附加损耗增加以及使启动性能变差。(www.xing528.com)

4.铭牌

在三相电动机的外壳上装有铭牌。铭牌上注明这台三相电动机的主要技术数据，是选择、安装、使用和修理（包括重绕组）三相电动机的重要依据，如图3-9所示。

图3-9　某电动机的铭牌

以Y-112M-4为例，型号中Y为电动机的系列代号；112为基座至输出转轴的中心高度，单位为mm；M为机座类别（L为长机座，M为中机座，S为短机座）；4为磁极数。

铭牌中列出的主要技数参数包括额定功率、额定电压、额过电流、额定频率等，如图3-9所示。

（1）额定功率（4.0kW）

额定功率是指在满载运行时三相电动机轴上所输出的额定机械功率，用PN表示，以千瓦（kW）或瓦（W）为单位。

（2）额定电压（380V）

额定电压是指接到电动机绕组上的线电压，用UN表示。三相电动机要求所接的电源电压值的变动一般不应超过额定电压的±5％。电压过高，电动机容易烧毁；电压过低，电动机难以启动，即使启动后电动机也可能带不动负载，容易烧坏。

（3）额定电流（8.8A）

额定电流是指三相电动机在额定电源电压下，输出额定功率时，流入定子绕组的线电流，用IN表示，以安（A）为单位。若超过额定电流过载运行，三相电动机就会过热直至烧毁。三相异步电动机的额定功率与其他额定数据之间的关系为

式中　cosφN——额定功率因数；

ηN—额定效率。

（4）额定频率（50Hz）

额定频率是指电动机所接的交流电源每秒钟内周期变化的次数，用fN表示。我国规定标准电源频率为50Hz。

（5）额定转速（1440r/min）

额定转速表示三相电动机在额定工作情况下运行时每分钟的转速，用nN表示，一般略小于对应的同步转速n1，如n1＝1500r/min，则nN＝1440r/min。

（6）绝缘等级

绝缘等级是指三相电动机所采用的绝缘材料的耐热能力，它表明三相电动机允许的最高工作温度。它与电动机绝缘材料所能承受的温度有关。A级绝缘为105℃，E级绝缘为120℃，B级绝缘为130℃，F级绝缘为155℃，E级绝缘为180℃。

（7）接法（△）

三相电动机定子绕组的连接方法有星形（Y）和三角形（△）两种。定子绕组的连接只能按铭牌标注的方法，不能任意改变接法，否则会损坏电动机。

（8）防护等级（IP44）

防护等级表示三相电动机外壳的防护等级，其中IP是防护等级标志符号，其后面的两位数字分别表示电机防固体和防水能力。数字越大，防护能力越强，如IP44中第一位数字“4”表示电机能防止直径或厚度大于1毫米的固体进入电机内壳。第二位数字“4”表示能承受任何方向的溅水。

（9）噪声等级（82dB）

在规定安装条件下，电动机运行时噪声不得大于铭牌值。

提　醒

旧的型号如J02-52-4，相关定义为：J为异步电动机，0为封闭式，2为设计序号，5为机座号，2为铁芯长度序号，4为磁极数。