感应电机的构成及工作原理

感应电机由两个基本部分组成：定子和转子。如图1-4-2 所示。

图1-4-2　感应电机的组成结构

1—轴承盖；2—接线盒；3—定子铁芯；4—定子绕组；5—转轴；6—转子；7—风扇；8—罩壳；9—轴承；10—机座；11—端盖

1.定子

定子在空间静止不动，主要由定子铁芯、定子绕组、机座和底脚等部分组成。

（1）定子铁芯。

定子铁芯呈圆筒状，装入机座内，它是电机主磁通磁路的一部分，如图1-4-3 所示。为了减小铁芯损耗，它是由厚度为0.5 mm，片间用绝缘漆绝缘的硅钢片叠装压紧而成的。定子铁芯圆周内表面沿轴向有均匀分布的直槽，用以嵌放定子绕组。为了增加散热面积，当定子铁芯比较长时，沿轴线方向上每隔一定距离有一条通风沟。

图1-4-3　感应电机定子

1，2—定子铁芯；3，4—漆包线绕组；5—绝缘衬纸

（2）定子绕组。

定子绕组由在空间相差120°电角度，对称排列的结构完全相等的三相绕组组成。为了产生多对磁极的旋转磁场，每相绕组可以由多个线圈串联组成。每相绕组的各个导体按照一定的规律分散嵌放在定子铁芯槽内。三相定子绕组要与交流电源相接。为此，将三相定子绕组的首、末端都引到固定的电动机外壳的接线盒上。

（3）机座。

机座通常由铸钢或铸铁组成，是整个电机的支撑部分。为了加强散热能力，其外表面有散热筋。

2.转子

转子是电动机的旋转部分，转子由转子铁芯和转子绕组组成。

（1）转子铁芯。

转子铁芯是电动机主磁通的一部分。转子铁芯固定在转轴上，可绕轴转动。与定子铁芯一样，转子铁芯也是由0.5 mm 厚的硅钢片冲压而成。转子外表面分布有冲槽，槽内安放转子绕组，如图1-4-4 所示。(www.xing528.com)

（2）转子绕组。

转子绕组是自成闭路的短路线圈。转子绕组不需外接电源供电，其电流是由电磁感应作用产生的。它有两种结构形式：笼型转子和绕线式转子。

笼型转子是在铁芯槽内放置铜条，铜条两端用铜制短路环焊接起来。如图1-4-5 所示。

图1-4-4　感应电机转子铁芯

1—转子铁芯；2—转子绕组（铝条）；3—转子轴

图1-4-5　鼠笼式感应电机转子绕组

1—铜条；2—短路环

如果将定子铁芯去掉，转子绕组的形状如鼠笼，故称为笼型转子。现在，中、小型笼型电机的转子一般都采用铸铝转子，采用压力浇铸或离心浇铸的方法将转子槽中的导体、短路环以及端部的风扇铸造在一起，与转子铁芯形成一个整体。笼型转子的优点是结构简单、价格便宜、运行安全可靠、使用方便等，已成为使用最广泛的电机。

绕线式转子的绕组与定子绕组一样，也是三相对称绕组，按一定规律嵌放在转子表面的冲槽内。转子绕组通常接成星形，其三个末端连在一起，埋设在转子内，而三个首端则连接到装在转轴一端的三个铜制滑环上。如图1-4-6 所示。

三个滑环之间，以及它们与转轴之间都是彼此绝缘的。滑环与固定在端盖上的电刷架内的电刷滑动接触。三相绕组的首端就通过这种电刷、滑环结构与外部变阻器相连接。如图1-4-7 所示。

图1-4-6　绕线式感应电机转子

1—滑环；2—转子绕组出线头；3—电刷；4—刷架；5—电刷外接线；6—镀锌钢丝箍；7—转轴；8—三相转子绕组；9—转子铁芯

图1-4-7　绕线式感应电机转子绕组与滑环接线方式

1—滑环；2—电刷；3—变阻器；4—三相转子绕组

为了保证转子能够自由旋转，在定子与转子之间必须留有一定的空气隙。中小型电动机的空气隙为0.2～1.5 mm。气隙的大小对感应电机的运行有很大影响。气隙越小，则磁路中的磁阻越小，定子与转子之间的互相感应作用就越好，可以降低电机的励磁电流，提高电机的功率因数。但是气隙过小，会对电机的装配带来困难，对定转子的同心度要求也会很高，并导致运行不可靠。