三相异步电动机的构造.pdf

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Y 形，三相绕组的另一端分别连接在三个铜制的集电环上，集
电环固定在转轴上，三个环之间及环与转轴之间相互绝缘，在集电环上用弹簧
压着炭刷与外电路连接，以便改善电动机的启动和调速特性。
一般我们把鼠笼式转子的异步电动机称为鼠笼式异步电动机；把绕线式转
子的异步电动机称为绕线式异步电动机，虽然鼠笼式异步电动机同绕线式异步
电动机在转子构造上有所不同，但它们的工作原理是一样的。
应当指出的是，鼠笼式异步电动机由于转子结构简单，价格低廉，工作可
靠，如果对电机的启动和调速没有特殊的要求，一般在实际应用中，鼠笼式异
步电动机应用得最为广泛。所以在本教材中以介绍鼠笼式异步电动机为主。鼠
笼式电动机的转子见图 1— 3。

(a) 转子 (b) 鼠笼
图 1— 3 鼠笼式电动机的转子
三相异步电动机的转动原理
异步电动机转动的一般原理
三相异步电动机转动的一般原理是基于法拉第电磁感应定律和载流导体在
磁场中会受到电磁力的作用这两个基本因素。
图 1— 4 中 N 和 S 是一对永久磁铁的磁极，这对磁极以 n0 的转速按顺时针
方向进行旋转，从而形成了一个转速为 n0 的旋转磁场。
当磁场转动时，放置在磁场当中的铜制线框上下两根导条与旋转磁场就有
了相对运动并切割旋转磁场的磁力线，于是在这两根导条上就产生了感应电动
势，其方向符合发电机右手定则
E = Blv （1— 1）
3第 � 章��三相异步电动机
这里
E—— 感应电动势 [V]
B—— 磁感应强度 [T]
l—— 导条长度 [m]
v—— 导条切割磁力线的相对速度 [m/s]
由于铜制线框形成一个闭合回路，因此在感应电动势的作用下，线框的上
下两根导体中就出现了如图 1— 4 所示方向的感应电流。
N
I F n0
I
n0 F
S
图 1— 4 在旋转磁场作用下产生感应电流和转矩
在磁场中的载流导体将受到电磁力的作用，根据电动机左手定则，上下两
根导条所受电磁力的方向如图 1— 4 所示。在图中可以看出，N 极下的导条受力
方向是朝向右，而 S 极下的导条受力方向是朝向左。这一对力形成一顺时针方
向的转矩。如果我们把异步电动机的鼠笼式转子放置在旋转磁场中（如图 1— 5）
代替线框，不难想象，当磁场旋转时，在磁极经过下的每对导条都会产生这样
的电磁转矩，在这些电磁转矩的作用下，转子就按顺时针的方向旋转起来了。
当然，如果磁场按逆