三相鼠籠式電機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)

　　當(dāng)電動(dòng)機(jī)的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對(duì)稱交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組。

　　從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。

　　鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個(gè)環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個(gè)繞組的外形像一個(gè)鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動(dòng)機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，對(duì)于100KW以上的電動(dòng)機(jī)采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。

　　鼠籠轉(zhuǎn)子分為：阻抗型轉(zhuǎn)子、單鼠籠型轉(zhuǎn)子、雙鼠籠型轉(zhuǎn)子、深槽式轉(zhuǎn)子幾種，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等特性各有不同。

　　異步電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，定、轉(zhuǎn)子中間是空氣隙。此外，還有端蓋、軸承、機(jī)座等部件，圖1是三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。

　　1．定子

　　定子是異步電動(dòng)機(jī)固定不動(dòng)的部分。由機(jī)座、定子鐵芯和定子繞組組成。

　　機(jī)座是電動(dòng)機(jī)的外殼，起著支撐電機(jī)的作用，通常用鑄鐵鑄成。大機(jī)座也有用鋼板拼焊起來(lái)的。

　　定子鐵芯是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，裝在機(jī)座內(nèi)部。它是一個(gè)中空?qǐng)A柱體，外壁與機(jī)座配合，內(nèi)壁開(kāi)槽，槽內(nèi)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(jī)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(shí)，才按星形接法聯(lián)接。一般中、小容量低電壓的異步電機(jī)，通常把三相繞組的六根線頭引出來(lái)，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(jī)適用于兩種不同等級(jí)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(dòng)的要求，即設(shè)計(jì)成在三角接法時(shí)，用于380V電源，起動(dòng)時(shí)，改成星形接法，達(dá)到降壓起動(dòng)的目的。

　　定子繞組用絕緣的銅導(dǎo)線繞成，嵌在定子槽內(nèi)，繞組與槽壁間用絕緣材料隔開(kāi)。

　　2．氣隙

　　異步電機(jī)的氣隙比同容量直流電機(jī)的氣隙要小得多，在中、小型異步電機(jī)中，一般為0．2～1．0mm。這是因?yàn)楫惒诫姍C(jī)的勵(lì)磁電流是由電網(wǎng)供給的，氣隙大時(shí)，勵(lì)磁電流也就大，從而降低了電機(jī)的功率因數(shù)。為了提高功率因數(shù)，應(yīng)盡量把氣隙做得小些。但是氣隙過(guò)小時(shí)，將使裝配困難，運(yùn)行不可靠，高次諧波磁場(chǎng)增強(qiáng)，從而使附加損耗增加。

　　3．轉(zhuǎn)子

　　電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成的。轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸上。

　　轉(zhuǎn)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(gè)集電環(huán)（集電環(huán)固定在轉(zhuǎn)軸上），用一套電刷引出來(lái)，如圖2所示。

　　這就可以把外接電阻連聯(lián)到轉(zhuǎn)子繞組回路里去。串電阻的目的是為了改善電動(dòng)機(jī)的特性或者是為了調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。

　　鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組的結(jié)構(gòu)與定子繞組大不相同，在轉(zhuǎn)子鐵芯上也有槽，各槽里都有一根導(dǎo)條。在鐵芯的兩端有兩個(gè)瑞環(huán)，分別把所有導(dǎo)條伸出槽外的部分都聯(lián)接起來(lái)，形成了短接的回路。如果拿掉轉(zhuǎn)子鐵芯，繞組的形狀就像一個(gè)老鼠籠子，如圖3（a）所示。導(dǎo)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(zhuǎn)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(shí)，是用熔化了的鋁液直接澆鑄在轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)，連同瑞環(huán)和風(fēng)扇葉一次鑄成，如圖3（b）所示。