三相感应电动机的构造

三相感应电动机由两个主要部件组成,即

  • 定子

  • 转子

定子和转子之间有一个小的气隙,范围从 0.4 毫米到 4 毫米,具体取决于电动机的额定功率。

定子

三相感应电动机的定子是固定部件,它由一个由钢制成的圆柱形框架组成。该钢框架包围着一个由薄硅钢片制成的空心圆柱形铁芯。在铁芯的内周上,设置了许多均匀分布的槽,用于放置定子绕组。硅钢叠片用于减少磁滞和涡流损耗。

Stator

三个绕组放置在定子槽中,并适当连接以形成平衡的三相三角形或星形连接电路。根据电机速度的要求,这些三相绕组绕制一定数量的极数。其中,极数越多,感应电机的速度越低,反之亦然。

当我们从平衡的三相电源给三相定子绕组供电时,会产生恒定大小的旋转磁场。该旋转磁场通过电磁感应在转子电路中感应出 EMF。

转子

转子是三相感应电动机的旋转或移动部分。它由一个转子铁芯组成,该转子铁芯由优质硅钢薄层压制成,以减少磁滞和涡流损耗。转子铁芯是一个空心圆柱体,安装在轴上。在转子铁芯的外周,设有槽以放置转子绕组。

根据结构,三相感应电动机的转子可以是以下两种类型 −

  • 鼠笼转子

  • 绕线转子

让我们详细讨论这两种类型的转子。

鼠笼转子

鼠笼转子由一个层压圆柱铁芯组成,其外周有平行槽。对于鼠笼转子,转子绕组由金属(铜或铝)条组成。这些金属条被放置在转子槽中,两端通过称为端环的金属环短路,如图 2 所示。

鼠笼

从图 2 可以看出,该转子的结构类似于鼠笼,因此得名。这里还要注意的是,转子没有与电源电连接,而是通过定子的电磁感应获得电压和功率。

采用鼠笼转子的三相感应电动机被称为鼠笼感应电动机。工业应用中使用的几乎 70% 到 80% 的三相感应电动机都是鼠笼感应电动机,因为它们的结构简单而坚固,可以在最恶劣的情况下运行。尽管如此,使用鼠笼转子的感应电动机的启动转矩较低。

绕线转子

绕线转子由硅钢制成的层压圆柱形铁芯组成。它带有类似于定子绕组的三相转子绕组,如图 3 所示。

绕线转子

绕线转子的转子绕组均匀分布在槽中,并以星形连接。星形连接的转子绕组的开口端被引出并连接到安装在转子轴上的三个滑环。每个滑环上都有一个碳刷,通过这些电刷,可以将外部电阻添加到转子电路中。

在启动时,将适当值的外部电阻添加到转子绕组的各相中以获得高启动转矩。随着电机加速运转,这些外部电阻逐渐从电路中移除。使用外部电阻可大大降低启动电流并增加电机的启动转矩。一旦电机达到正常速度,三个碳刷就会短路,使绕线电机像鼠笼感应电机一样运转。