三相异步电动机是由定子、转子、端盖、轴承等部分构成。其中,定子由铁芯和线圈组成,线圈接三相交流电源,产生旋转磁场。转子由铁芯和导体条(或铜杆)组成,导体条在旋转磁场中感应电动势,产生感应电流,之后与旋转磁场相互作用,使转子也旋转。端盖用于固定定子和转子,轴承用于支撑转子。
三相异步电动机的工作原理基于电磁感应定律和洛伦兹力定律。当三相交流电源接到定子上时,三相电流在定子线圈中依次流过。这些电流的合成会产生一个旋转磁场,这个旋转磁场由定子线圈产生,也影响着转子中的导体条。当导体条在旋转磁场中运动时,导体条中就会产生感应电动势,又由于导体条两端具有短路环,感应电流会在导体条中形成一个环形电流。
这个环形电流就受到转子上的旋转磁场的作用,产生一个旋转力矩,导致转子转动。由于转子的转动速度有一定的滞后,故称之为“异步电动机”。
三相异步电动机具有以下几个特性:
1)启动电流大:由于当三相交流电源接到电动机上时,转子是静止的,转子中感应电动势等于零,因此在启动时,电流会达到峰值,启动时容易烧坏电动机。
2)滑差:由于转子的惯性作用,转子的转速滞后于旋转磁场的旋转速度,此差异即滑差,滑差越小,转矩越大。
3)效率低下:由于转子中产生了感应电动势,感应电流会在转子中形成一个环形电流。这个电流会对定子产生一个反作用磁场,从而降低了电动机的效率。
由于其结构简单,可靠性高,成本低等特点,三相异步电动机广泛应用于许多工业和民用领域。例如,输送机、压缩机、风扇、水泵等设备都采用了三相异步电动机。