三相异步电动机：结构、原理与控制详解

三相异步电动机是一种广泛应用的交流电动机，其主要特点是结构简单、坚固耐用、经济实惠且易于维护。电机的基本工作原理基于电磁感应，即当定子绕组通入三相对称交流电时，会在空间中产生旋转磁场，这个磁场与静止的转子产生相对运动，从而产生电磁转矩，实现电能向机械能的转换。 三相异步电动机的结构主要包括定子和转子两大部分。定子由三相定子绕组、定子铁心和机座组成，其中定子绕组可以接成星形或三角形，根据需要提供不同的电压和电流。定子铁心由绝缘硅钢片构成，内部槽用于放置绕组。转子则包含转子铁心、转子绕组和转轴，鼠笼式转子是常见的结构，其转子绕组嵌入铁心槽，而绕线式转子则允许通过滑环和电刷进行励磁调节。 定子与转子之间存在空气隙，这是为了保证转子的自由旋转，并减小电机的能耗。三相异步电动机的工作原理演示实验表明，当定子三相电流通过时，产生的旋转磁场与转子的初始位置不同步，导致转子受到电磁力推动而旋转。这个过程中，转速和转矩之间的关系可以通过机械特性来描述，包括同步转速、临界转差率等参数。 对于电动机的使用，了解其起动、调速和制动方法至关重要。通常采用Y-Δ起动法降低启动电流，而变频器或电磁转差离合器则可以实现无级调速。制动方式有能耗制动、回馈制动和反接制动等，根据实际需求选择合适的制动策略。 三相异步电动机在工业生产中扮演着重要角色，广泛应用于金属切削机床、起重机、锻压机、输送设备、通风机和水泵等众多场景。正确选择和使用电动机，不仅可以提高生产效率，还能确保设备安全和使用寿命。因此，掌握电动机的基础构造、工作原理以及相应的控制技术是每位操作者必备的技能。