三相異步電動機工作原理與結構圖詳解-入門級必讀-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2018-10-23
實現(xiàn)電能與機械能相互轉換的電工設備總稱為電機。電機是利用電磁感應原理實現(xiàn)電能與機械能的相互轉換。把機械能轉換成電能的設備稱為發(fā)電機，而把電能轉換成機械能的設備叫做電動機。在生產(chǎn)上主要用的是交流電動機，特別三相異步電動機，因為它具有結構簡單、堅固耐用、運行可靠、價格低廉、維護方便等優(yōu)點。它被廣泛地用來驅動各種金屬切削機床、起重機、鍛壓機、傳送帶、鑄造機械、功率不大的通風機及水泵等。
長期實踐和理論證明，如果在轉子的圓周空間放置互差120°的3組繞組，然后將三組繞組按星形或三角形接法接好（圖2是按星形接法接好的3組繞組），將3繞組與三相交流電壓接好，有三相交流電流流進3組繞組，這3組繞組會產(chǎn)生類似磁鐵產(chǎn)生的旋轉磁場，處于此旋轉磁場中的轉子上各閉合導體有感應電流產(chǎn)生，磁場對有電流流過的導體產(chǎn)生作用力，推動各導體按一定的方向運動，轉子也就運轉起來。
圖1實際上是三相異步電動機的結構示意圖。繞組繞在鐵芯支架上，由于繞組和鐵芯都固定不動，因此稱為定子，定子中間是籠型的轉子。轉子的運轉可以看成是繞組產(chǎn)生的旋轉磁場推動的，旋轉磁場有一定的轉速。旋轉磁場的轉速n（又稱同步轉速）、三相交流電的頻率f和磁極對數(shù)p（一對磁極有兩個相異的磁極）有以下關系：n=60f/p。
例如一臺三相異步電動機定子繞組的交流電壓頻率f=50Hz，定子繞組的磁極對數(shù)p=3，那么旋轉磁場的轉速n=60&TImes;50÷3=1000r/min。
電動機在運轉時，其轉子的轉向與旋轉磁場方向是相同的，轉子是由旋轉磁場作用而轉動的，轉子的轉速要小于旋轉磁場的轉速，并且要滯后于旋轉磁場的轉速，也就是說轉子與旋轉磁場的轉速是不同步的。這種轉子轉速與旋轉磁場轉速不同步的電動機稱為異步電動機。
三相異步電動機的結構如圖4所示，從圖中可以看出，它主要由外殼、定子、轉子等部分組成。
三相異步電動機各部分說明：
①外殼
三相異步電動機的外殼主要由機座、軸承蓋、端蓋、接線盒、風扇和罩殼等組成。
②定子
定子有定子鐵芯和定子繞組組成。
a、定子鐵芯。定子鐵芯通常由很多圓環(huán)狀的硅鋼片疊合在一起組成，這些硅鋼片中間開有很多小槽用于嵌入定子繞組（也稱定子線圈），硅鋼片上涂有絕緣層，使疊片之間絕緣。
b、定子繞組。它通常由涂有絕緣漆的銅線繞制而成，再將繞制好的銅線按一定的規(guī)律嵌入定子鐵芯的小槽內，具體見圖4放大部分。繞組嵌入小槽后，按一定的方法將槽內的繞組連接起來，接到接線盒的U1、U2、V1、V2、W1、W2接線柱上。接線盒如圖5所示，接線盒各接線柱與電動機內部繞組的連接關系如圖6所示。
③轉子
轉子是電動機的運轉部分，它由轉子鐵芯、轉子繞組和轉軸組成。
a、轉子鐵芯。如圖7所示，轉子鐵芯是由很多外圓開有小槽的硅鋼片疊在一起構成的，小槽用來放置轉子繞組。
b、轉子繞組。轉子繞組嵌在轉子鐵芯的小槽中，轉子繞組可分為籠式轉子繞組和線繞式轉子繞組。
籠式轉子繞組是在轉子鐵芯小槽中放入金屬導條，再在鐵芯兩端用導環(huán)將各導條連接起來，這樣任意一根導條與它對應的導條通過兩端導環(huán)就構成一個閉合的繞組，由于這種繞組形似籠子，因此稱為籠式轉子繞組。籠式轉子繞組有銅條轉子繞組和鑄鋁轉子繞組兩種，圖8所示。銅條轉子繞組是在轉子鐵芯的小槽內放入銅導條，然后在兩端用金屬端環(huán)將它們焊接起來；而鑄鋁轉子繞組則是用澆鑄的方法在鐵芯上澆鑄處鋁導條、端環(huán)和風葉。
線繞式轉子繞組的結構，它是在轉子鐵芯中按一定的規(guī)律嵌入用絕緣導線繞制好的繞組，然后將繞組按三角形或星形接法接好，大多數(shù)按星形方式接線。繞組接好后引出3根相線，通過轉軸內孔接到轉軸的3個銅制集電環(huán)（又稱滑環(huán)）上，集電環(huán)隨轉軸儀器運轉，集電環(huán)與固定不動的電刷摩擦接觸，而電刷通過導線與變阻器連接，這樣轉子繞組產(chǎn)生的電流通過集電環(huán)、電刷、變阻器構成回路。調節(jié)變阻器可以改變轉子繞組回路的電阻，以此來改變繞組的電流，從而調節(jié)轉子的轉速。
c、轉軸。轉軸嵌套在轉子鐵芯的中間。當定子繞組通三相交流電后會產(chǎn)生旋轉磁場，轉子繞組受旋轉磁場作用而旋轉，它通過轉子鐵芯帶動轉軸轉動，將動力從轉軸傳遞出來。
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