當電動機的三相定子繞組(各相差120度電角度),通入三相對稱交流電后,將產生一個旋轉磁場,該旋轉磁場切割轉子繞組。
從而在轉子繞組中產生感應電流(轉子繞組是閉合通路),載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力,從而在電機轉軸上形成電磁轉矩,驅動電動機旋轉,并且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。
鼠籠式轉子:轉子繞組由插入轉子槽中的多根導條和兩個環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉子鐵心,整個繞組的外形像一個鼠籠,故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉子繞組,對于100KW以上的電動機采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。
鼠籠轉子分為:阻抗型轉子、單鼠籠型轉子、雙鼠籠型轉子、深槽式轉子幾種,起動轉矩等特性各有不同。
三相鼠籠式異步電動機的結構圖解異步電動機的主要結構是由定子和轉子兩部分組成,定、轉子中間是空氣隙。此外,還有端蓋、軸承、機座等部件,圖1是三相鼠籠式異步電動機的結構圖。
1.定子
定子是異步電動機固定不動的部分。由機座、定子鐵芯和定子繞組組成。
機座是電動機的外殼,起著支撐電機的作用,通常用鑄鐵鑄成。大機座也有用鋼板拼焊起來的。
定子鐵芯是電動機磁路的一部分,裝在機座內部。它是一個中空圓柱體,外壁與機座配合,內壁開槽,槽內放定子繞組。為了減少鐵芯中的損耗,定子鐵芯用0.5mm厚的硅鋼片疊成。
三相異步電機的定子繞組并不是都按星形接法聯(lián)接,只有在大容量高電壓時,才按星形接法聯(lián)接。一般中、小容量低電壓的異步電機,通常把三相繞組的六根線頭引出來,在外面根據(jù)需要把它接成三角形或星形接法。這樣,既可以使電機適用于兩種不同等級的電源電壓,例如星形接法用于380V電源;三角接法就可以用于220V電源上,又能滿足起動的要求,即設計成在三角接法時,用于380V電源,起動時,改成星形接法,達到降壓起動的目的。
定子繞組用絕緣的銅導線繞成,嵌在定子槽內,繞組與槽壁間用絕緣材料隔開。
2.氣隙
異步電機的氣隙比同容量直流電機的氣隙要小得多,在中、小型異步電機中,一般為0.2~1.0mm。這是因為異步電機的勵磁電流是由電網供給的,氣隙大時,勵磁電流也就大,從而降低了電機的功率因數(shù)。為了提高功率因數(shù),應盡量把氣隙做得小些。但是氣隙過小時,將使裝配困難,運行不可靠,高次諧波磁場增強,從而使附加損耗增加。
3.轉子
電動機的轉子是由轉子鐵芯、轉子繞組和轉軸組成的。轉子鐵芯也是磁路的一部分,一般由硅鋼片疊成,鐵芯固定在轉軸上。
轉子繞組如果是繞線式的,它可以聯(lián)成星形或三角形。一般小容量的接成三角形;中、大容量的都接成星形。繞組的三根引出線接到三個集電環(huán)(集電環(huán)固定在轉軸上),用一套電刷引出來,如圖2所示。
這就可以把外接電阻連聯(lián)到轉子繞組回路里去。串電阻的目的是為了改善電動機的特性或者是為了調節(jié)轉速。
鼠籠式轉子繞組的結構與定子繞組大不相同,在轉子鐵芯上也有槽,各槽里都有一根導條。在鐵芯的兩端有兩個瑞環(huán),分別把所有導條伸出槽外的部分都聯(lián)接起來,形成了短接的回路。如果拿掉轉子鐵芯,繞組的形狀就像一個老鼠籠子,如圖3(a)所示。導條的材料有用銅的,有用鋁的。如果是用銅的,就是把事先做好的裸銅條插入轉子鐵芯槽中,再用銅環(huán)套在兩端銅條的頭上,并焊接在一起;如果是用鋁做繞組時,是用熔化了的鋁液直接澆鑄在轉子鐵芯槽內,連同瑞環(huán)和風扇葉一次鑄成,如圖3(b)所示。