感应电机结构与工作原理

"每相绕组电阻R-感应电机__电机学__上海工程技术大学(教学课件)" 感应电机，又称异步电机，是电力系统中应用最广泛的电机类型，尤其在工业生产和日常生活中扮演着重要角色。其工作原理基于电磁感应，即通过定子绕组产生的旋转磁场驱动转子旋转，能量的传递无需直接电气连接。这种电机的转速并不严格与电源频率成比例，而是随着负载变化而略有变化，但变化范围相对较小。 感应电机的结构主要包括两个主要部分：定子和转子。定子是电机的静态部分，由定子铁心、定子绕组和机座构成。定子铁心通常由0.5mm厚的硅钢片叠成，用以减小铁损耗，并在片间涂有绝缘漆。定子槽内放置定子绕组，对于不同大小的电机，槽的形状和绕组结构有所不同，例如小型电机可能采用半闭口槽和单层散下式绕组，而大型电机则可能使用开口槽和双层短距绕组。定子绕组通常有星形和三角形两种接线方式。 转子是电机的旋转部分，由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心同样由硅钢片叠成，与定子铁心一起构成主磁路。转子绕组有两种基本类型：笼型和绕线型。笼型转子，因其形状类似笼子而得名，由插入转子槽中的导条和端环构成，小型电机常采用铸铝，大型电机则可能采用铜条焊接结构。绕线型转子在槽内嵌有三相绕组，通过集电环和电刷与外部电路相连，便于接入电阻进行起动和调速，但结构更为复杂，通常仅用于对起动和调速性能要求较高的场合。 在定子和转子之间存在一个气隙，这个气隙的大小对电机的性能有很大影响。气隙过大将导致磁阻增大，电机效率降低；过小则会增加制造难度和成本。因此，合理控制气隙尺寸对于优化电机性能至关重要。 此外，感应电机的运行特性是其吸收电网的无功功率，这可能导致电网功率因数下降，同时它的调速性能相对较差。尽管如此，由于其结构简单、制造方便、成本低廉、运行可靠等优点，感应电机仍然在众多领域中被广泛应用。在实际应用中，理解并掌握感应电机的工作原理、结构特点以及性能参数对于电机的选型和维护都至关重要。