第5章　三相异步电动机

5.1　三相异步电动机概述

5.1.1　三相异步电动机的基本结构

三相异步电动机主要由两大部分组成：一个是静止部分，称为定子；另一个是旋转部分，称为转子。转子装在定子腔内，为了保证转子能在定子内自由转动，定、转子之间必须有一定的间隙，称为气隙。此外，在定子两端还装有端盖等。笼型三相异步电动机的结构如图5-1所示，绕线转子三相异步电动机的结构如图5-2所示。

（1）定子

定子主要由机座、定子铁芯、定子绕组三部分组成。

①机座　机座是电动机的外壳和支架，它的作用是固定和保护定子铁芯及定子绕组并支撑端盖。中小型异步电动机的机座一般都采用铸铁铸成，小机座也有用铝合金铸成的。大型异步电动机的机座大多采用钢板焊接而成。机座上设有接线盒，用以连接绕组引线和接入电源。为了便于搬运，在机座上面还装有吊环。

②定子铁芯　定子铁芯是电动机的磁路的一部分，一般用0.5mm厚的硅钢片叠压而成。定子硅钢片的表面涂有绝缘漆或硅钢片经氧化处理表面形成氧化膜，使片间相互绝缘，以减小交变磁通引起的涡流损耗。定子铁芯直径小于1m时，用整圆硅钢冲片；定子铁芯直径大于1m时，用扇形冲片拼成。在定子冲片的内圆均匀地冲有许多槽，用以嵌放定子绕组。定子铁芯如图5-3所示。

③定子绕组　定子绕组是电动机的电路部分。三相异步电动机有三个独立的绕组（即三相绕组），每相绕组包含若干线圈，每个线圈又由若干匝构成。中小型电动机的线圈一般采用高强度漆包圆铜线绕制而成，大中型电动机一般采用外层包有绝缘的扁铜线做成成型线圈。三相绕组按照一定的规律依次嵌放在定子槽内，并与定子铁芯之间绝缘。定子绕组通以三相交流电时，便会产生旋转磁场。

（2）转子

转子由转子铁芯、转子绕组和转轴三部分组成。

1）转子铁芯　转子铁芯也是电动机磁路的一部分，一般用0.5mm厚的硅钢片叠压而成，在硅钢片的外圆上均匀地冲有许多槽，如图5-4所示，用以浇铸铝条或嵌放转子绕组。转子铁芯压装在转轴上。

2）转子绕组　转子绕组分为笼型和绕线型两种。

①笼型转子绕组　该绕组是由插入每个转子铁芯槽中的裸导条与两端的环形端环连接组成。如果去掉铁芯，整个绕组就像一只笼子，故称为笼型转子绕组，如图5-5所示。中小型异步电动机的笼型转子绕组，一般都用熔化的铝液浇入转子铁芯槽中，并将两个端环与冷却用的风扇翼浇铸在一起，如图5-5（a）所示。对于容量较大的异步电动机，由于铸铝质量不易保证，常用铜条插入转子槽中，再在两端焊上端环，如图5-5（b）所示。

②绕线型转子绕组　绕线型转子绕组与定子绕组相似，也是把绝缘导线嵌入槽内，接成三相对称绕组，一般采用星形（Y）连接，三根引出线通过转轴内孔分别接到固定在转轴上的三个铜制的互相绝缘的集电环（俗称滑环）上，转子绕组可以通过集电环和电刷与外接变阻器相连，用以改善电动机的启动性能或调节电动机的转速。绕线转子如图5-6（a）所示。绕线转子绕组与外加变阻器的连接，如图5-6（b）所示。

3）转轴　转轴一般由中碳钢制成，它的作用主要是支承转子，传递转矩，并保证定子与转子之间具有均匀的气隙。气隙也是电机磁路的一部分，气隙越小，功率因数越高，空载电流越小。中小型异步电动机的气隙为0.2～1mm。气隙太小，会使定子铁芯与转子铁芯发生“扫膛”现象，并给装配带来困难，因此电动机的气隙量是经过周密计算的。