三相异步电动机的用途和结构

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浅谈三相异步电动机的基本结构和工作原理

作者：马庆英

来源：《城市建设理论研究》2013年第34期

摘要：

三相异步电动机的运行性能好，节省原材料，当接入对称三相交流电时，产生旋转磁场，转子导体切割定子旋转磁场产生感应电动势和电流，并在定子磁场中受到电磁力的作用，产生电磁转矩，进而驱动电机转动。发生故障原因及相关解决方法，定期保养维护。按转子结构可分为笼式和绕线式两种。

关键词：

三相异步电动机，基本结构，工作原理，应用，故障分析，应用保养

中图分类号：TM32文献标识码： A

三相异步电动机的基本结构

定子（电机的静止部分）

定子铁心

作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。

构造：由0.35-0.50毫米厚表面有绝缘层的硅钢片经冲制、叠压而成，在铁心内圆内冲有均匀分布的槽（半闭口型、半开口型、开口型槽），用以嵌放定子绕组。

定子绕组

作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电时，产生旋转磁场。

构造：由三个在空间相隔120°角，对称排列的结构相同的绕组连接而成，绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。

机座

作用：固定定子铁芯与前后端盖用以支撑转子，并起防护、散热的作用

转子（电机的旋转部分） 龙源期刊网

转子铁芯

作用：作为电机磁路的一部分以及在铁芯槽内放置转子绕组

转子绕组

作用：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋转。

构造：分为鼠笼式转子和绕线式转子

三相异步电动机的其他附件

三相异步电动机结构图解

图1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

异步电动机的结构也可分为定子.转子两大部分。定子就是电机中固定不动的部分，转子是电机的旋转部分。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，所以与直流电机不同，交流电机定子是电枢。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0.2mm～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型式，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。如图1所示是一台封闭式三相异步电动机解体后的零部件图。

1.定子部分

定子部分由机座.定子铁心.定子绕组及端盖.轴承等部件组成。

(1)机座。机座用来支承定子铁心和固定端盖。中.小型电动机机座一般用铸铁浇成，大型电动机多采用钢板焊接而成。

(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，硅钢片表面的氧化层(大型电动机要求涂绝缘漆)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。

(a)直条形式(b)斜条形式

图2 笼型异步电动机的转子绕组形式

(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，一般是由绝缘铜(或铝)导线绕制的绕组联接而成。它的作用就是利用通入的三相交流电产生旋转磁场。通常，绕组是用高强度绝缘漆包线绕制成各种型式的绕组，按一定的排列方式嵌入定子槽内。槽口用槽楔(一般为竹制)塞紧。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。

三相异步电动机的额定值刻印在每台电动机的铭牌上,一般包括下列几种：

1.型号：为了适应不同用途和不同工作环境的需要，电动机制成不同的系列,每种系列用各种型号表示。例如 Y 132 M- 4

Y →三相异步电动机，其中三相异步电动机的产品名称代号还有：YR为绕线式异步电动机；YB为防爆型异步电动机；YQ为高起动转距异步电动机。

132→机座中心高(mm)

M →机座长度代号

4 →磁极数

2.接法：这是指定子三相绕组的接法。一般鼠笼式电动机的接线盒中有六根引出线,标有U1、V1 、W1、U2、V2、W2。其中：U1 U2是第一相绕组的两端；V1 V2是第二相绕组的两端；W1 W2是第三相绕组的两端。

如果U1、V1 、W1分别为三相绕组的始端(头) ,则U2、V2、W2是相应的末端(尾)。这六个引出线端在接电源之前,相互间必须正确联接。联接方法有星形(Y)联接和三角形()联接两种(下图所示)。通常三相异步电动机自3kW以下者,联接成星形;自4kW以上者, 联接成三角形。

3.额定功率PN：是指电动机在制造厂所规定的额定情况下运行时,

其输出端的机械功率,单位一般为千瓦（kW）。

对三相异步电机，其额定功率：PN=UNINηNcosN

式中ηN和cosN分别为额定情况下的效率和功率因数。

4.额定电压UN：是指电动机额定运行时,外加于定子绕组上的线电压,单位为伏（V）。

一般规定电动机的工作电压不应高于或低于额定值的5%。当工作电压高于额定值时,磁通将增大，将使励磁电流大大增加,电流大于额定电流,使绕组发热。同时,由于磁通的增大,铁损耗(与磁通平方成正比)也增大,使定子铁心过热；当工作电压低于额定值时，引起输出转矩减小，转速下降,电流增加，也使绕组过热，这对电动机的运行也是不利的。

我国生产的Y系列中、小型异步电动机，其额定功率在3kW以上的,额定电压为380 V，绕组为三角形联接。额定功率在3 kW及以下的,额定电压为380/220V,绕组为Y/联接(即电源线电压为380 V时,电动机绕组为星形联接；电源线电压为220 V时,电动机绕组为三角形联接)。

- 1 - 三相异步电动机的用途

三相异步电动机是一种广泛应用于工业、农业、交通、民用等领域的电动机。它具有结构简单、可靠性高、维护方便、适应性强等特点，被广泛应用于各种机械设备中。其中，其最主要的应用领域包括：

1. 工业领域：三相异步电动机广泛应用于各种机械设备中，如风机、泵、压缩机等。这些机械设备通常需要大量的动力驱动，而三相异步电动机具有高效、可靠的特点，可以满足这些设备的需求。

2. 农业领域：三相异步电动机在农业领域的应用非常广泛，例如用于农业灌溉、农机具的驱动等。由于农业设备通常需要运行时间长、负载不稳定，因此三相异步电动机的高效、可靠性能显得尤为重要。

3. 交通领域：三相异步电动机在交通领域中的应用也非常广泛，例如电动汽车、电动火车、电动船等。由于这些交通工具需要高效、可靠的动力驱动，因此三相异步电动机成为了不可或缺的动力源。

4. 民用领域：三相异步电动机在各种家用电器中也有广泛的应用，例如空调、洗衣机、吸尘器等。这些家用电器通常需要高效、稳定的电机驱动，而三相异步电动机则具有这些特点。

综上所述，三相异步电动机是一种功能强大、应用广泛的电动机，其在工业、农业、交通、民用等领域中都有着重要的地位。