三相异步电动机的结构和应用

异步电动机由定子和转子两大部分组成。定子是电动机中固定不动的部分，转子是电动机的旋转部分。由于异步电动机的定子产生励磁旋转磁场，同时从电源吸收电能，并产生且通过旋转磁场把电能转换成转子上的机械能，所以与直流电动机不同，交流电动机定子是电枢。另外，定、转子之间还必须有一定间隙（称为空气隙），以保证转子的自由转动。异步电动机的空气隙较其他类型的电动机气隙要小，一般为0.2～2mm。

三相异步电动机外形有开启式、防护式、封闭式等多种形式，以适应不同的工作需要。在某些特殊场合，还有特殊的外形防护形式，如防爆式、潜水泵式等。不管外形如何，电动机结构基本上是相同的，现以封闭式电动机为例，介绍三相异步电动机的结构。图5-10所示为封闭式三相异步电动机的结构。

图5-10 封闭式三相异步电动机的结构

1—端盖 2—轴承 3—机座 4—定子绕组 5—转子 6—轴承 7—端盖 8—风扇 9—风罩 10—接线盒

1.定子部分

定子部分一般由机座、定子铁心、定子绕组、端盖、轴承等部件组成。

1）机座。机座用于支承定子铁心和固定端盖。

2）定子铁心。定子铁心是电动机磁路的一部分。为了减小涡流和磁滞损耗，通常用0.5mm厚的硅钢片叠压成圆筒，硅钢片表面涂绝缘漆作为片间绝缘，在铁心的内圆上均匀分布有与轴平行的槽，用以嵌放定子绕组。

3）定子绕组。定子绕组是电动机的电路部分，也是最重要的部分，一般由绝缘铜（或铝）导线绕制的绕组连接而成。它的作用就是利用通入的三相交流电产生旋转磁场。绕组通常用高强度绝缘漆包线绕制成各种形式，按一定排列方式嵌入定子槽内。槽内绕组匝间、绕组与铁心之间都要有良好的绝缘。如果是双层绕组（就是一个槽内分上下两层嵌放两条绕组边），还要加放层间绝缘。

4）轴承。轴承是电动机定、转子衔接的部位，目前多数电动机都采用滚动轴承。

2.转子部分

转子部分一般由转轴、转子铁心、转子绕组、风扇等组成，如图5-11所示。

图5-11 笼型异步电动机的转子绕组形式

a）直条形式 b）斜条形式

（1）转轴(www.xing528.com)

转轴用碳钢制成，两端轴颈与轴承相配合。出轴端铣有键槽，用以固定皮带轮或联轴器。转轴是输出转矩，带动负载的部件。

（2）转子铁心

转子铁心也是电动机磁路的一部分。由0.5mm厚的硅钢片叠压成圆柱体，并紧固在转子轴上。转子铁心的外表面有均匀分布的线槽，用以嵌放转子绕组。

（3）转子绕组

三相交流异步电动机按照转子绕组形式的不同，一般可分为笼型异步电动机和绕线型异步电动机。

1）笼型。笼型转子线槽一般都是斜槽（线槽与轴线不平行），目的是改善起动与调速性能。笼型绕组（也称为导条）是在转子铁心的槽里嵌放裸铜条或铝条，然后用两个金属环（称为端环）分别在裸金属导条两端把它们全部接通（短接）；小型笼型电动机一般用铸铝转子，这种转子是用熔化的铝液浇在转子铁心上，导条、端环一次浇铸出来。如果去掉铁心，整个绕组形似鼠笼，所以得名笼型绕组，图5-11a为笼型直条形式，图5-11b为笼型斜条形式。

2）绕线型。绕线型转子绕组与定子绕组类似，由镶嵌在转子铁心槽中的三相绕组组成。绕组一般采用星形联结，三相绕组的尾端接在一起，首端分别接到转轴上的3个铜滑环上，通过电刷把3根旋转的线变成了固定线，与外部的变阻器连接，构成转子的闭合回路，以便于控制，如图5-12所示。有的电动机还装有提刷短路装置，当电动机起动后又不需要调速时，可提起电刷，同时使用3个滑环短路，以减少电刷磨损。

两种转子相比较，笼型转子结构简单，造价低廉，并且运行可靠，因而应用十分广泛。绕线型转子结构较复杂，造价也高，但起动性能较好，并能利用变阻器阻值的变化，使电动机能在一定范围内调速，常用于起动频繁、需要较大起动转矩、有一定调速要求的生产机械，如起重机等。

（4）风扇或风翼

一般电动机转子上还装有风扇或风翼，便于电动机运转时通风散热。铸铝转子一般是将风翼和绕组（导条）一起浇铸出来。

图5-12 绕线式异步电动机的转子

a）绕组外观 b）绕组接线图

3.气隙

气隙就是定子与转子之间的空隙。气隙的大小对电动机性能影响较大，气隙大，磁阻也大，产生同样大小的磁通，所需的励磁电流I_m也越大，电动机的功率因数也就越低；气隙过小，将给装配造成困难，运行时定、转子容易发生摩擦，使电动机运行不可靠。中小型异步电动机的气隙一般为0.2～2mm。