今天介紹三相異步電動機的相關知識，內容多，分期講解。快來看看吧

三相異步電動機的結構

1、定子鐵心

作用：電機磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。構造：定子鐵心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成，在鐵心的內圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組。定子鐵心槽型有以下幾種：半閉口型槽：電動機的效率和功率因數較高，但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機中。半開口型槽：可嵌放成型繞組，一般用于大型、中型低壓電機。所謂成型繞組即繞組可事先經過絕緣處理后再放入槽內。開口型槽：用以嵌放成型繞組，絕緣方法方便，主要用在高壓電機中。

2、定子繞組

作用：是電動機的電路部分，通入三相交流電，產生旋轉磁場。構造：由三個在空間互隔120°電角度、對稱排列的結構完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個線圈按一定規律分別嵌放在定子各槽內。定子繞組的主要絕緣項目有以下三種：(保證繞組的各導電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣)。⑴對地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。⑵相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣。⑶匝間絕緣：每相定子繞組各線匝間的絕緣。

電動機接線盒內的接線：電動機接線盒內都有一塊接線板，三相繞組的六個線頭排成上下兩排，并規定上排三個接線樁自左至右排列的編號為1(U1)、2(V1)、3(W1)，下排三個接線樁自左至右排列的編號為6(W2)、4(U2)、5(V2)，.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時均應按這個序號排列。

3、機座作用：固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉子，并起防護、散熱等作用。構造：機座通常為鑄鐵件，大型異步電動機機座一般用鋼板焊成，微型電動機的機座采用鑄鋁件。封閉式電機的機座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護式電機的機座兩端端蓋開有通風孔，使電動機內外的空氣可直接對流，以利于散熱。

4、三相異步電動機的轉子鐵心：作用：作為電機磁路的一部分以及在鐵心槽內放置轉子繞組。構造：所用材料與定子一樣，由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來安置轉子繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內圓來沖制轉子鐵心。一般小型異步電動機的轉子鐵心直接壓裝在轉軸上，大、中型異步電動機(轉子直徑在300~400毫米以上)的轉子鐵心則借助與轉子支架壓在轉軸上。

5、三相異步電動機的轉子繞組作用：切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流，并形成電磁轉矩而使電動機旋轉。構造：分為鼠籠式轉子和繞線式轉子。⑴鼠籠式轉子：轉子繞組由插入轉子槽中的多根導條和兩個環行的端環組成。若去掉轉子鐵心，整個繞組的外形像一個鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動機采用鑄鋁轉子繞組，對于100KW以上的電動機采用銅條和銅端環焊接而成。鼠籠轉子分為：阻抗型轉子、單鼠籠型轉子、雙鼠籠型轉子、深槽式轉子幾種，起動轉矩等特性各有不同。⑵繞線式轉子：繞線轉子繞組與定子繞組相似，也是一個對稱的三相繞組，一般接成星形，三個出線頭接到轉軸的三個集流環上，再通過電刷與外電路聯接。

特點：結構較復雜，故繞線式電動機的應用不如鼠籠式電動機廣泛。但通過集流環和電刷在轉子繞組回路中串入附加電阻等元件，用以改善異步電動機的起、制動性能及調速性能，故在要求一定范圍內進行平滑調速的設備，如吊車、電梯、空氣壓縮機等上面采用。

三相異步電動機的工作原理

當向三相定子繞組中通入對稱的三相交流電時，就產生了一個以同步轉速n1沿定子和轉子內圓空間作順時針方向旋轉的旋轉磁場。由于旋轉磁場以n1轉速旋轉，轉子導體開始時是靜止的，故轉子導體將切割定子旋轉磁場而產生感應電動勢(感應電動勢的方向用右手定則判定)。由于轉子導體兩端被短路環短接，在感應電動勢的作用下，轉子導體中將產生與感應電動勢方向基本一致的感生電流。轉子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用(力的方向用左手定則判定)。電磁力對轉子軸產生電磁轉矩，驅動轉子沿著旋轉磁場方向旋轉。

通過上述分析可以總結出電動機工作原理為：當電動機的三相定子繞組(各相差120度電角度)，通入三相對稱交流電后，將產生一個旋轉磁場，該旋轉磁場切割轉子繞組，從而在轉子繞組中產生感應電流(轉子繞組是閉合通路)，載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力，從而在電機轉軸上形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉，并且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。

三相異步電動機的名牌參數

三相異步電動機的額定值刻印在每臺電動機的銘牌上,一般包括下列幾種：

型號：為了適應不同用途和不同工作環境的需要，電動機制成不同的系列,每種系列用各種型號表示。例如 Y 132 M- 4，Y →三相異步電動機，其中三相異步電動機的產品名稱代號還有：YR為繞線式異步電動機;YB為防爆型異步電動機;YQ為高起動轉距異步電動機。

132→機座中心高(mm);

M →機座長度代號;

4 →磁極數

接法：這是指定子三相繞組的接法。一般鼠籠式電動機的接線盒中有六根引出線,標有U1、V1 、W1、U2、V2、W2。其中：U1 U2是第一相繞組的兩端;V1 V2是第二相繞組的兩端;W1 W2是第三相繞組的兩端。如果U1、V1 、W1分別為三相繞組的始端(頭) ,則U2、V2、W2是相應的末端(尾)。這六個引出線端在接電源之前,相互間必須正確聯接。聯接方法有星形(Y)聯接和三角形聯接兩種。通常三相異步電動機自3kW以下者,聯接成星形;自4kW以上者, 聯接成三角形。

額定功率PN：是指電動機在制造廠所規定的額定情況下運行時,

其輸出端的機械功率,單位一般為千瓦(kW)。對三相異步電機，其額定功率：PN=UNINηNcosN，式中ηN和cosN分別為額定情況下的效率和功率因數。

額定電壓UN：是指電動機額定運行時,外加于定子繞組上的線電壓,單位為伏(V)。一般規定電動機的工作電壓不應高于或低于額定值的5%。當工作電壓高于額定值時,磁通將增大，將使勵磁電流大大增加,電流大于額定電流,使繞組發熱。同時,由于磁通的增大,鐵損耗(與磁通平方成正比)也增大,使定子鐵心過熱;當工作電壓低于額定值時，引起輸出轉矩減小，轉速下降,電流增加，也使繞組過熱，這對電動機的運行也是不利的。我國生產的Y系列中、小型異步電動機，其額定功率在3kW以上的,額定電壓為380 V，繞組為三角形聯接。額定功率在3 kW及以下的,額定電壓為380/220V,繞組為Y/聯接(即電源線電壓為380 V時,電動機繞組為星形聯接;電源線電壓為220 V時,電動機繞組為三角形聯接)。

額定電流IN：是指電動機在額定電壓和額定輸出功率時,定子繞組的線電流,單位為安(A)。當電動機空載時,轉子轉速接近于旋轉磁場的同步轉速,兩者之間相對轉速很小,所以轉子電流近似為零,這時定子電流幾乎全為建立旋轉磁場的勵磁電流。當輸出功率增大時,轉子電流和定子電流都隨著相應增大,如下圖中的I1=f(P2)曲線所示。圖中是一臺l0kW三相異步電動機的工作特性曲線。

額定頻率fN：我國電力網的頻率為50赫茲(Hz)，因此除外銷產品外,國內用的異步電動機的額定頻率為50赫茲。

額定轉速nN：是指電動機在額定電壓、額定頻率下,輸出端有額定

功率輸出時, 轉子的轉速,單位為轉/分(r/min)。由于生產機械對轉速的要求不同,需要生產不同磁極數的異步電動機,因此有不同的轉速等級。最常用的是四個極的異步電動機(n0=l500 r/min)。

額定效率ηN：是指電動機在額定情況下運行時的效率, 是額定輸出功率與額定輸入功率的比值。即ηN=×100%=×100%異步電動機的額定效率ηN約為75%～92%。從下圖中的η=f(P2)曲線可以看出，在額定功率的75%左右時效率最高。

額定功率因數cosN：因為電動機是電感性負載,定子相電流比相電壓滯后一個角，cos就是異步電動機的功率因數。三相異步電動機的功率因數較低,在額定負載時約為0. 7～0. 9之間，而在輕載和空載時更低，空載時只有0. 2～0. 3。因此,必須正確選擇電動機的容量, 防止大馬拉小車，并力求縮短空載的時間。上圖中的cos=f(P2)曲線反映的是功率因數和輸出功率之間的關系。

絕緣等級：它是按電動機繞組所用的絕緣材料在使用時容許的極限溫度來分的。所謂極限溫度,是指電動機絕緣結構中最熱點的最高容許溫度。

工作方式：反映異步電動機的運行情況，可分為三種基本方式：連續運行、短時運行和斷續運行。

三相異步電動機的故障處理

繞組是電動機的組成部分，老化、受潮、受熱、受侵蝕、異物侵入、外力的沖擊都會造成對繞組的傷害，電機過載、欠電壓、過電壓，缺相運行也能引起繞組故障。繞組故障一般分為繞組接地、短路、開路、接線錯誤。如今分別說明故障現象、產生的原因及檢查方法。

繞組接地：指繞組與鐵心或與機殼絕緣破壞而造成的接地。

1、故障現象

機殼帶電、控制線路失控、繞組短路發熱，致使電動機無法正常運行。

2、產生原因

繞組受潮使絕緣電阻下降;電動機長期過載運行;有害氣體腐蝕;金屬異物侵入繞組內部損壞絕緣;重繞定子繞組時絕緣損壞碰鐵心;繞組端部碰端蓋機座;定、轉子磨擦引起絕緣灼傷;引出線絕緣損壞與殼體相碰;過電壓(如雷擊)使絕緣擊穿。

3.檢查方法

⑴觀察法。通過目測繞組端部及線槽內絕緣物觀察有無損傷和焦黑的痕跡，如有就是接地點。

⑵萬用表檢查法。用萬用表低阻檔檢查，讀數很小，則為接地。

⑶兆歐表法。根據不同的等級選用不同的兆歐表測量每組電阻的絕緣電阻，若讀數為零，則表示該項繞組接地，但對電機絕緣受潮或因事故而擊穿，需依據經驗判定，一般說來指針在“0”處搖擺不定時，可認為其具有一定的電阻值。

⑷試燈法。如果試燈亮，說明繞組接地，若發現某處伴有火花或冒煙，則該處為繞組接地故障點。若燈微亮則絕緣有接地擊穿。若燈不亮，但測試棒接地時也出現火花，說明繞組尚未擊穿，只是嚴重受潮。也可用硬木在外殼的止口邊緣輕敲，敲到某一處等一滅一亮時，說明電流時通時斷，則該處就是接地點。

⑸電流穿燒法。用一臺調壓變壓器，接上電源后，接地點很快發熱，絕緣物冒煙處即為接地點。應特別注意小型電機不得超過額定電流的兩倍，時間不超過半分鐘;大電機為額定電流的20%-50%或逐步增大電流,到接地點剛冒煙時立即斷電。

⑹分組淘汰法。對于接地點在鐵芯心里面且燒灼比較厲害，燒損的銅線與鐵芯熔在一起。采用的方法是把接地的一相繞組分成兩半，依此類推，最后找出接地點。

此外，還有高壓試驗法、磁針探索法、工頻振動法等，此處不一一介紹。

4.處理方法

⑴繞組受潮引起接地的應先進行烘干，當冷卻到60——70℃左右時，澆上絕緣漆后再烘干。

⑵繞組端部絕緣損壞時，在接地處重新進行絕緣處理，涂漆，再烘干。

⑶繞組接地點在槽內時，應重繞繞組或更換部分繞組元件。

最后應用不同的兆歐表進行測量，滿足技術要求即可。

繞組短路

由于電動機電流過大、電源電壓變動過大、單相運行、機械碰傷、制造不良等造成絕緣損壞所至，分繞組匝間短路、繞組間短路、繞組極間短路和繞組相間短路。

1.故障現象

離子的磁場分布不均，三相電流不平衡而使電動機運行時振動和噪聲加劇，嚴重時電動機不能啟動，而在短路線圈中產生很大的短路電流，導致線圈迅速發熱而燒毀。

2.產生原因

電動機長期過載，使絕緣老化失去絕緣作用;嵌線時造成絕緣損壞;繞組受潮使絕緣電阻下降造成絕緣擊穿;端部和層間絕緣材料沒墊好或整形時損壞;端部連接線絕緣損壞;過電壓或遭雷擊使絕緣擊穿;轉子與定子繞組端部相互摩擦造成絕緣損壞;金屬異物落入電動機內部和油污過多。

3.檢查方法

⑴外部觀察法。觀察接線盒、繞組端部有無燒焦，繞組過熱后留下深褐色，并有臭味。

⑵探溫檢查法。空載運行20分鐘(發現異常時應馬上停止)，用手背摸繞組各部分是否超過正常溫度。

⑶通電實驗法。用電流表測量，若某相電流過大，說明該相有短路處。

⑷電橋檢查。測量個繞組直流電阻，一般相差不應超過5%以上，如超過，則電阻小的一相有短路故障。

⑸短路偵察器法。被測繞組有短路，則鋼片就會產生振動。

⑹萬用表或兆歐表法。測任意兩相繞組相間的絕緣電阻，若讀數極小或為零，說明該二相繞組相間有短路。

⑺電壓降法。把三繞組串聯后通入低壓安全交流電，測得讀數小的一組有短路故障。

⑻電流法。電機空載運行，先測量三相電流,在調換兩相測量并對比，若不隨電源調換而改變，較大電流的一相繞組有短路。

4.短路處理方法

⑴短路點在端部。可用絕緣材料將短路點隔開，也可重包絕緣線，再上漆重烘干。

⑵短路在線槽內。將其軟化后，找出短路點修復，重新放入線槽后，再上漆烘干。

⑶對短路線匝少于1/12的每相繞組，串聯匝數時切斷全部短路線，將導通部分連接，形成閉合回路，供應急使用。

⑷繞組短路點匝數超過1/12時，要全部拆除重繞。

繞組斷路：由于焊接不良或使用腐蝕性焊劑，焊接后又未清除干凈，就可能造成壺焊或松脫;受機械應力或碰撞時線圈短路、短路與接地故障也可使導線燒毀，在并燒的幾根導線中有一根或幾根導線短路時，另幾根導線由于電流的增加而溫度上升，引起繞組發熱而斷路。一般分為一相繞組端部斷線、匝間短路、并聯支路處斷路、多根導線并燒中一根斷路、轉子斷籠。

1.故障現象

電動機不能啟動，三相電流不平衡，有異常噪聲或振動大，溫升超過允許值或冒煙。

2.產生原因

⑴在檢修和維護保養時碰斷或制造質量問題。

⑵繞組各元件、極(相)組和繞組與引接線等接線頭焊接不良，長期運行過熱脫焊。

⑶受機械力和電磁場力使繞組損傷或拉斷。

⑷匝間或相間短路及接地造成繞組嚴重燒焦或熔斷等。

3.檢查方法

⑴觀察法。斷點大多數發生在繞組端部，看有無碰折、接頭出有無脫焊。

⑵萬用表法。利用電阻檔，對“Y”型接法的將一根表棒接在“Y”形的中心點上，另一根依次接在三相繞組的首端，無窮大的一相為斷點;“△”型接法的短開連接后，分別測每組繞組，無窮大的則為斷路點。

⑶試燈法。方法同前，等不亮的一相為斷路。

⑷兆歐表法。阻值趨向無窮大(即不為零值)的一相為斷路點。

⑸電流表法。電機在運行時，用電流表測三相電流，若三相電流不平衡、又無短路現象，則電流較小的一相繞組有部分短斷路故障。

⑹電橋法。當電機某一相電阻比其他兩相電阻大時,說明該相繞組有部分斷路故障;

⑺電流平衡法。對于“Y”型接法的，可將三相繞組并聯后，通入低電壓大電流的交流電，如果三相繞組中的電流相差大于10%時，電流小的一端為斷路;對于“△”型接法的，先將定子繞組的一個接點拆開，再逐相通入低壓大電流，其中電流小的一相為斷路。

⑻斷籠偵察器檢查法。檢查時，如果轉子斷籠，則毫伏表的讀數應減小。

4.斷路處理方法

⑴斷路在端部時，連接好后焊牢，包上絕緣材料，套上絕緣管，綁扎好，再烘干。

⑵繞組由于匝間、相間短路和接地等原因而造成繞組嚴重燒焦的一般應更換新繞組。

⑶對斷路點在槽內的，屬少量斷點的做應急處理，采用分組淘汰法找出斷點，并在繞組斷部將其連接好并絕緣合格后使用。

⑷對籠形轉子斷籠的可采用焊接法、冷接法或換條法修復。

繞組接錯：繞組接錯造成不完整的旋轉磁場，致使啟動困難、三相電流不平衡、噪聲大等癥狀，嚴重時若不及時處理會燒壞繞組。主要有下列幾種情況：某極相中一只或幾只線圈嵌反或頭尾接錯;極(相)組接反;某相繞組接反; 多路并聯繞組支路接錯;“△”、“Y”接法錯誤。

1、故障現象

電動機不能啟動、空載電流過大或不平衡過大，溫升太快或有劇烈振動并有很大的噪聲、燒斷保險絲等現象。

2、產生原因

誤將“△”型接成“Y”型;維修保養時三相繞組有一相首尾接反;減壓啟動是抽頭位置選擇不合適或內部接線錯誤;新電機在下線時，繞組連接錯誤;舊電機出頭判斷不對。

3.檢修方法

⑴滾珠法。如滾珠沿定子內圓周表面旋轉滾動，說明正確，否則繞組有接錯現象。

⑵指南針法。如果繞組沒有接錯，則在一相繞組中，指南針經過相鄰的極(相)組時，所指的極性應相反，在三相繞組中相鄰的不同相的極(相)組也相反;如極性方向不變時，說明有一極(相)組反接;若指向不定，則相組內有反接的線圈。

⑶萬用表電壓法。按接線圖，如果兩次測量電壓表均無指示，或一次有讀數、一次沒有讀數,說明繞組有接反處。

⑷常見的還有干電池法、毫安表剩磁法、電動機轉向法等。

4.處理方法

⑴一個線圈或線圈組接反，則空載電流有較大的不平衡，應進廠返修。

⑵引出線錯誤的應正確判斷首尾后重新連接。

⑶減壓啟動接錯的應對照接線圖或原理圖，認真校對重新接線。

⑷新電機下線或重接新繞組后接線錯誤的，應送廠返修。

⑸定子繞組一相接反時，接反的一相電流特別大，可根據這個特點查找故障并進行維修。

⑹把“Y”型接成“△”型或匝數不夠，則空載電流大，應及時更正。怎樣測量三相異步電動機六股引出線的相同端頭用干電池和萬用表判別，

5.三相異步電動機的保養

連續運轉的三相異步電動機，日常保養內容：外觀檢查，風扇是否工作正常，是否有異常振動，聯軸器連接是否可靠，底座固定是否緊固，軸承工作是否正常(聽聲音)，溫度是否正常(紅外測溫儀)，定期檢查電線接頭和開關觸點，工作電流是否正常(鉗型電流表)，另外繞線式電機還須檢查碳刷和滑環。

測量端頭

⑴先判別三相繞組的各自的兩個首尾端.將萬用表調到電阻檔進行測量，凡是同一相的線圈就相連接沒有阻值，凡不是同一相的線圈就不相通，因此根據萬用表可分清兩個線端屬于同一相繞組引出線。

⑵判別其中兩側線圈引出線的同名端，將指針式萬用表調到量程最小的直流電流檔，再將任意一相的繞組的兩個線端接到表上，然后將另一相繞組的兩個線端一同分別瞬時碰觸一下干電池的正極和負極，在干電池與線圈接通的一瞬間如果表針擺向大于零的一邊(也就是順時針擺動)，則電池正極和萬用表黑色表筆為同名端，逆則反矣。

6.單相電動機和三相異步電動機的區別

單相的電壓220v，接法只有一種，啟動需要加移相電容，電機內部只有兩組線圈繞組〔分別是啟動繞組、轉速繞組〕。三相電動機的電壓是380v，有兩種接線方法〔分別是星型接法和三角形接法〕，啟動不需要加移相電容，電機內部也是有兩組線圈繞組。

工作原理：三相電機，由于是啟動繞組通入三相電時，在電機內部就會形成旋轉磁場，這是轉速繞組它也通電了，線圈在磁場中產生安倍力，然后電機就轉起來。至于單相電動機，由于啟動繞組和轉速繞組同時通電時，交流電產生的電磁場方向一致，轉速繞組根本沒法轉動。所以我們在啟動繞組中串連一個電容，為了就是讓通過啟動繞組的電壓相位和轉動繞組電壓相位有一定的相位差，這樣啟動繞組就能產生不同于轉速繞組的磁場方向。從而電機轉動起來。