電動(dòng)機原理與結構圖
三相異步電動(dòng)機

實(shí)現電能與機械能相互轉換的電工設備總稱(chēng)為電機。電機是利用電磁感應原理實(shí)現電能與機械能的相互轉換。把機械能轉換成電能的設備稱(chēng)為發(fā)電機，而把電能轉換成機械能的設備叫做電動(dòng)機。在生產(chǎn)上主要用的是交流電動(dòng)機，特別三相異步電動(dòng)機，因為它具有結構簡(jiǎn)單、堅固耐用、運行可靠、價(jià)格低廉、維護方便等優(yōu)點(diǎn)。它被廣泛地用來(lái)驅動(dòng)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(fēng)機及水泵等。

三相異步電動(dòng)機工作原理

長(cháng)期實(shí)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(jìn)3組繞組，這3組繞組會(huì )產(chǎn)生類(lèi)似磁鐵產(chǎn)生的旋轉磁場(chǎng)，處于此旋轉磁場(chǎng)中的轉子上各閉合導體有感應電流產(chǎn)生，磁場(chǎng)對有電流流過(guò)的導體產(chǎn)生作用力，推動(dòng)各導體按一定的方向運動(dòng)，轉子也就運轉起來(lái)。

圖1實(shí)際上是三相異步電動(dòng)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(dòng)，因此稱(chēng)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(chǎng)推動(dòng)的，旋轉磁場(chǎng)有一定的轉速。旋轉磁場(chǎng)的轉速n（又稱(chēng)同步轉速）、三相交流電的頻率f和磁極對數p（一對磁極有兩個(gè)相異的磁極）有以下關(guān)系：n=60f/p。

例如一臺三相異步電動(dòng)機定子繞組的交流電壓頻率f=50Hz，定子繞組的磁極對數p=3，那么旋轉磁場(chǎng)的轉速n=60&TImes;50÷3=1000r/min。

電動(dòng)機在運轉時(shí)，其轉子的轉向與旋轉磁場(chǎng)方向是相同的，轉子是由旋轉磁場(chǎng)作用而轉動(dòng)的，轉子的轉速要小于旋轉磁場(chǎng)的轉速，并且要滯后于旋轉磁場(chǎng)的轉速，也就是說(shuō)轉子與旋轉磁場(chǎng)的轉速是不同步的。這種轉子轉速與旋轉磁場(chǎng)轉速不同步的電動(dòng)機稱(chēng)為異步電動(dòng)機。

三相異步電動(dòng)機外形與結構

三相異步電動(dòng)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(dòng)機各部分說(shuō)明：

①外殼

三相異步電動(dòng)機的外殼主要由機座、軸承蓋、端蓋、接線(xiàn)盒、風(fēng)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(kāi)有很多小槽用于嵌入定子繞組（也稱(chēng)定子線(xiàn)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(xiàn)繞制而成，再將繞制好的銅線(xiàn)按一定的規律嵌入定子鐵芯的小槽內，具體見(jiàn)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(lái)，接到接線(xiàn)盒的U1、U2、V1、V2、W1、W2接線(xiàn)柱上。接線(xiàn)盒如圖5所示，接線(xiàn)盒各接線(xiàn)柱與電動(dòng)機內部繞組的連接關(guān)系如圖6所示。

③轉子

轉子是電動(dòng)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(kāi)有小槽的硅鋼片疊在一起構成的，小槽用來(lái)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(xiàn)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(lái)，這樣任意一根導條與它對應的導條通過(guò)兩端導環(huán)就構成一個(gè)閉合的繞組，由于這種繞組形似籠子，因此稱(chēng)為籠式轉子繞組?；\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(lái)；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(fēng)葉。

線(xiàn)繞式轉子繞組的結構，它是在轉子鐵芯中按一定的規律嵌入用絕緣導線(xiàn)繞制好的繞組，然后將繞組按三角形或星形接法接好，大多數按星形方式接線(xiàn)。繞組接好后引出3根相線(xiàn)，通過(guò)轉軸內孔接到轉軸的3個(gè)銅制集電環(huán)（又稱(chēng)滑環(huán)）上，集電環(huán)隨轉軸儀器運轉，集電環(huán)與固定不動(dòng)的電刷摩擦接觸，而電刷通過(guò)導線(xiàn)與變阻器連接，這樣轉子繞組產(chǎn)生的電流通過(guò)集電環(huán)、電刷、變阻器構成回路。調節變阻器可以改變轉子繞組回路的電阻，以此來(lái)改變繞組的電流，從而調節轉子的轉速。

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(huì )產(chǎn)生旋轉磁場(chǎng)，轉子繞組受旋轉磁場(chǎng)作用而旋轉，它通過(guò)轉子鐵芯帶動(dòng)轉軸轉動(dòng)，將動(dòng)力從轉軸傳遞出來(lái)。

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