1. 基本构造
简单地说,三相交流异步电动机由定子和转子组成,如图2-1(b)所示。前者为电动机的固定部分,所以被称为定子。定子的内部嵌置着3个空间上对称的绕组,接三相电源后可以产生转子转动所需要的旋转磁场。后者为电动机的旋转部分,故称为转子。在定子产生的磁场作用下,转子均匀地旋转,把电能转换为转动机械能。转子有两种结构型式:一种是鼠笼式转子,另一种为绕线式转子,如图2-1(c)所示。
(a)外形
(b)内部结构
鼠笼式铸铝转子
鼠笼式铜条转子
绕线式转子
(c)鼠笼式和绕线式转子
图2-1 交流异步电动机的基本结构
2. 旋转过程
(1) 鼠笼式三相交流异步电动机。如上所述,通电线圈的两端会产生磁场。当三相交流电动机的3个对称绕组(即线圈)中分别与三相交流电源接通时,必然产生3个对称的磁场,这3个磁场合成后等效于一个磁场。当三相交流电变化一周时,等效磁场对应旋转一周,即它的旋转频率与三相交流电的频率相同,等于50 r/s(转/秒),也就是3 000 r/min(转/分)。该旋转磁场必然切割电动机转子周边的铜(铝)条,由于这些铜(铝)条的端部是彼此连通的,旋转磁场便在电动机转子的这些铜(铝)条中产生感应电流,该感应电流和定子绕组产生的旋转磁场相互作用,便产生电磁力,转子在电磁力的作用下跟着磁场旋转的方向转动起来。这就是三相交流异步电动机转动的基本过程。
(2)绕线转子式三相交流异步电动机。从原理上讲,绕线转子式三相交流异步电动机的转动过程与鼠笼转子式一样。二者的最大区别是,前者的启动电流可以调节,即通过在转子绕组中串接普通的电阻器、频敏电阻器等方法,根据需要调节转子绕组中的启动电流,从而获得需要的电动机启动力矩和启动时间;后者转子的启动电流是不能调节的,欲调节其启动力矩和避免对三相电源引起较大的波动,只能在供电的三相电源上增设启动装置。
