簡述異步電機的工作原理(異步電機的結構)

由于應用廣泛，電機的種類、系列、規格繁多，結構也多種多樣。然而，無論哪種電機，結構都是固定、轉動和過渡三大部分所組成。,制造的，其中固定部分通常稱為定子，旋轉部分稱為轉子。過渡部分包括電氣過渡(如滑環、換向器和電刷機構)和機械過渡(如端蓋和軸承)。固定和旋轉部分主要是鐵芯和繞組，其次是用于機械支撐或緊固的結構部件。今天，與會者簡要描述了異步電機的典型結構特征。

封閉式電機的結構

以常見的B3安裝電機為例，電機的基本特點是：臥式、帶腳底座、兩個端蓋軸承、單軸加長(可根據需要做雙軸加長)、內外風扇。底座為鑄鐵，表面帶有冷卻肋，以擴大冷卻面積并改善冷卻條件。機架頂部設有吊環螺栓，底部設有兩個小圓孔，用于排出冷凝水。從驅動端看，底座右側有一個方形出線盒，用于引入電源線。底座內腔為圓柱形，無縱向筋條，與定子鐵芯接觸良好，有利于散熱。

定子鐵芯通過緊固件軸向緊固在其外圓的燕尾槽內，結構簡單，使鐵芯的外圓幾乎與底座的內圓完全接觸，有利于散熱。這種結構可以采用外壓技術。

鋁籠轉子通過熱套與軸配合(或者軸可以滾花，冷壓裝配)，端環與內風扇葉片形成一個整體，簡化了工藝，提高了可靠性。在端環上，還鑄造了一個用于放置平衡塊的小柱。內部風扇的作用是加速熱空氣在機器中的循環，以便更好地與底座和端蓋進行熱交換。外置風扇為徑向離心式風扇，材質為鋁或塑料，風罩用螺絲固定在底座上。

前后端蓋相同，軸承為單列徑向球軸承。

保護電機結構

這種電機的基本特點是：帶基腳和兩個端蓋的軸承一般采用兩側對稱的徑向通風系統(一般為自通風，也可根據需要做成風道通風)，鐵芯內有通風風道?？蚣転殍T鐵，內圈設有縱向筋條，與鐵芯外圈形成通風通道。對于大型電機，由于重量較重，底座頂部有兩個吊環螺栓。從傳動端看，出線盒在底座右側中央。大型電機的定子鐵芯采用內壓安裝結構，即沖片直接疊放在底座內。堆疊后，用壓環和弧形沿軸向緊固。

3 kV和6 kV電機的定子鐵芯采用開口槽，500伏以下的采用半開口或半封閉槽。定子線圈端部用隔繩或聚酯護套玻璃繩扎緊。對于高速電機，定子線圈末端也用絕緣端箍加固，以增強承受啟動時沖擊電流產生的電磁力的能力。

轉子鐵芯直接套在軸上，平鍵和環鍵用于周向和軸向固定。軛具有軸向通風通道，以便于冷卻；當電機容量較大時，往往將轉子鐵芯安裝在支架上，鐵芯與支架的筋條和載荷之間留有足夠的軸向通風通道。轉子鐵芯的每一端都有一個壓環(壓環用弧形鍵固定在支架上)，用于軸向緊固鐵芯和支撐線圈端，其上開有放置平衡塊的凹槽。

轉子采用雙層波浪繞組，半成型絕緣銅排(稱為半組線圈)穿入半封閉槽內，彎曲后連接。除了傾斜導體(也稱為跳層線圈)所在的槽，每個槽中通常有兩個導體。線圈末端無緯

集電環和電刷裝置用防護罩保護。起動時電刷與集電環接觸，以便外接起動電阻；起動完畢后，將手柄扳至運行位置，電刷和集電環分高，同時借短路環將三個集電環短路。有些繞線式電機無舉刷裝置，這時電刷始終和集電環接觸，運行時機械損耗及電刷磨損增大，但電機結構較為簡單。

為了防止空氣形成局部循環，在端蓋內側裝有擋風板。借助于轉子繞組兩端的風葉和轉子鐵心徑向風道片產生的風壓作用，冷卻空氣自兩側端蓋下方的進風孔進入電機后，一部分空氣吹過定子繞組端部而進入鐵心背部，另一部分則經過轉子和定子鐵心中的徑向通風道后進入背部，然后都匯集由機座下部的出風孔逸出。

由于傳動端的負荷較大，故該處采用單列向心短圓柱滾子軸承。非傳動端采用單列向心球軸承。滾子軸承還能自動適應因冷熱變化造成的轉軸伸縮及零部件允許的加工和裝配偏差引起的軸向竄動。為便于裝拆，并在裝拆和檢修時保持軸承清潔，兩個軸承均采用軸承套。

箱型結構電機

這是近年來新發展起來且頗有前途的一種結構型式，目前國外在交、直流電機中均已廣泛應用，特別是在中大型異步電機中。

箱型電機的主要部件有外罩、底座、定子、轉子和軸承等。外罩因不承受任何載荷，故結構輕巧，它可以是整體的，也可由上下兩部分組成。通常，對于分半外罩，同一機座號電機的外罩下半部分都相同，但外罩上半部分則隨電機防護型式和冷卻方式的不同而不同。底座因要承受整個電機的重量和有關作用力，故要求具有較高的強度。電機軸承根據情況可采用滾動軸承或滑動軸承，軸承座在軸中心高處分成上下兩半，以便于拆卸。

箱型結構的優點主要有（1）零部件的通用性很高（例如底座、鐵心、軸承座等均可通用）。（2）僅僅采用不同的外罩，就可很方便地派生出防護型式和冷卻方式不同的電機，容易實現標準化。（3）定子鐵心采用外壓裝，因此可使定子鐵心壓裝、下線、浸漬和底座、外罩的加工同時進行，縮短了生產周期；而且便于采用整體真空、壓力浸漬工藝，提高絕緣質量。（4）機械加工量少，氣隙均勻度高，下線方便，拆卸容易。

七十年代起，我國也已在中型異步電機中開始采用這種結構，但還存在一些需要進一步研究解決的問題。例如：目前存在總裝時調氣隙和不調氣隙兩種結構，究竟采用何者較好，還需研究解決。前者機械加工較簡單，但總裝工作量大；后者則機械加工工作量不一定比普通結構的少，而且需要一些專用機床。采用箱式結構后，鑄鐵件少而鋼板用量增加。此外，就制造總工時看，對高壓電機有顯著減少，但對低壓電機則反而有所增加等等。

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