异步电动机是将转子置于旋转磁场中的装置，在旋转磁场的作用下，获得一个旋转力矩，因此转子旋转。它是交流电机，主要用作电动机。本文介绍了异步电动机的工作原理、分类、用途和基本结构，希望对您有所参考。
异步电动机的工作原理
1、异步电动机的结构
异步电动机由两个基本单元组成：固定定子和旋转转子。定子部分主要包括定子铁芯、定子绕组和底座，转子部分主要包括转轴、转子铁芯和转子绕组(封闭导体)。定子铁芯内圆和转子铁芯外圆有均匀分布的槽，用来嵌绕组，如图所示。
异步电机结构图
2、异步电机旋转磁场的产生
以三相异步电机为例。在图1中，定子铁芯的两个径向线端连接在一起形成一相。例如，起动端A和端子X连接为一相，起动端B和端子Y连接为一相，起动端C和端子Z连接为一相，这样就形成了三相电机。定子三相绕组上加三相对称交流电，即幅值相等，频率相等，相位不同，如图所示。
三相对称交流电
三相定子绕组中流过三相对称电流，在空间产生旋转磁场，如图。
异步电动机旋转磁场的形成
当交流电相位=00，IA=0，IB为负，IC为正。此时，线端A和X没有电流，绕组BY电流从Y流向B，绕组CZ电流从C流向Z，图(A)中磁感应线的方向由安培右手螺旋法则得到(如虚线箭头所示)。
当交流电相位=1200，IB=0时，IA为正，IC为负。此时，线端B和Y没有电流，绕组AX电流从A流向X，绕组CZ电流从Z流向C，图(B)中磁感应线的方向由安培右手螺旋定律得到(如虚线箭头所示)。
当交流电相位=2400，IC=0，IA为负，IB为正。此时，线端C和Z没有电流，绕组AX电流从X流入A，绕组BY电流从B流入Y，图(C)中磁感应线的方向由安培右手螺旋定律得到(如虚线箭头所示)。
当交流电的相位与图(a)相同时，重复前面的过程，可以看到定子绕组中的三相交流电变化一个周期，空间中的合成磁场也随着交流电的相序变化一个周期。随着交流电的不断变化，空间中合成的磁场不断旋转，从而形成旋转磁场。旋转磁场的方向由连接到定子的交流电的相序决定。只要改变交流电的相序(比如连接定子的A相改为连接定子的B相)，旋转磁场的相序就会改变。
3、异步电动机的工作原理
由于旋转磁场不断切割转子中的闭合导体，产生感应电动势和感应电流，然后转子中的感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，使转子与旋转磁场的方向同向运行。比如笼型异步电动机，由于旋转磁场顺时针切割转子导体，相当于导体逆时针旋转。利用右手定则，让磁感应线垂直穿过手掌，大拇指指向导体运动的方向，四指的方向就是感应电流的方向(如图)。然后利用左手定则，磁感应线穿过手掌四指指向电流运动的方向，拇指方向就是转子电磁转矩T的方向(如图)。
横截面六
比如在工业上，中小型轧钢设备、各种金属切割机、轻工机械、矿井中的提升机、通风机等都是由异步电机驱动的。
在农业中，水泵、脱粒机、粉碎机等农副产品加工机械都是由异步电动机驱动的。
此外，异步电机在人们的日常生活中有着广泛的应用，如电风扇、冰箱、各种医疗机器等等。总之，异步电动机的应用范围很广，需求量很大。随着电气化自动化的发展，它在工农业生产和人民生活中起着非常重要的作用。
异步电动机也可以用作发电机，但一般只在特殊情况下使用。
异步电动机之所以被广泛应用，主要是因为其结构简单、制造容易、价格低廉、经久耐用、效率高、适用的工作特性。
然而，异步电动机也有它的缺点。异步电动机必须从电网吸收反向无功功率，因此其功率因数总是小于1。由于异步电动机是电网中负荷最多的，其所需的反向无功功率对电网来说是一个沉重的负担，不仅增加了传输过程中的损耗，而且阻碍了有功功率的输出。当负载所需的单台电机容量较大，电网的功率因数较低时。最好用同步电机驱动。
异步电动机按定子绕组的相数分为：单相异步电动机和三相异步电动机。当没有三相电源或所需功率很小时，应使用单相电机。单相电机的功率一般不超过3 ~ 4 kW，在日常生活中应用广泛。在工农业生产中，大多使用三相异步电动机。
三相异步电动机有两种基本类型。一种是鼠笼式异步电动机，其转子绕组呈笼状。
在鼠笼式异步电动机中，可分为单鼠笼式、双鼠笼式和深槽型。另一种是绕线式异步电动机，其转子绕组与定子绕组基本相同，也是三相绕组，可以接成星形，也可以接成三角形。
异步电动机的基本结构
1、单相异步电动机的基本结构
单相异步电动机是只需要单相交流电源的电动机。单相异步电动机由定子、转子、轴承、机壳、端盖等组成。它由定子框架和带绕组的铁芯组成。铁芯由硅钢片冲压叠压成槽而成，槽内嵌有两组相隔90电角度的主绕组(也叫运行绕组)和辅助绕组(也叫起动绕组形成辅助绕组)。主绕组接交流电源，辅助绕组串联离心开关S或起动电容和运行电容，再接电源。转子为笼式铸铝转子，其特点是将铁芯叠压后用铝浇铸在铁芯的槽内，端环一起浇铸，使转子导条短路成鼠笼式。
单相异步电动机分为单相电阻起动异步电动机、单相电容起动异步电动机、单相电容运行异步电动机和单相双值电容异步电动机。
2、三相异步电动机的基本结构
三相异步电动机主要由定子、转子和轴承组成。定子主要由铁芯、三相绕组、机座和端盖组成。定子铁芯一般由0.35~0.5 mm厚的硅钢片冲压叠压而成，表面有绝缘层。铁芯的内圆冲压有均匀分布的槽，用于嵌入定子绕组。三相绕组由三个相同的绕组组成，它们在空间上相隔120电角度，对称布置。这些绕组的每个线圈按照一定的规则嵌在定子的每个槽中。它的作用是施加三相交流电产生旋转磁场。底座一般为铸铁，大型异步电机的底座一般用钢板焊接而成，微电机的底座为铸铝，用于固定定子铁芯和前后端盖支撑转子，起到保护和散热的作用。封闭式电机底座外侧有散热筋，增加散热面积，保护电机底座两端端盖有通风孔，使电机内外空气直接对流，便于散热。端盖主要用于固定、支撑和保护转子。转子主要由铁芯和绕组组成。转子铁芯的材质与定子相同，由0.5mm厚的硅钢片制成，在外圆冲有均匀分布的孔，以放置转子绕组。通常用定子铁芯的后向硅钢片的内圆来冲转子铁芯。一般小型异步电动机的转子铁心直接压在转轴上，大中型异步电动机(转子直径在300~400 mm以上)的转子铁心是借助转子支架压在转轴上的。
转子分为鼠笼式转子和绕线式转子。
(1)鼠笼式转子：转子绕组由插入转子槽中的多根导电棒和两个环形端环组成。如果去掉转子铁芯，整个绕组看起来就像一个鼠笼，所以叫笼型绕组。小型笼型电机采用铸铝转子绕组，100KW以上的电机，铜排和铜端环焊接在一起。鼠笼转子分为阻抗转子、单鼠笼转子、双鼠笼转子和深槽转子，它们的起动转矩等特性是不同的。
(2)绕线式转子：绕线式转子绕组类似于定子绕组，也是对称的三相绕组。一般是星形连接。三个出线头接在转轴的三个集流环上，然后通过电刷接在外电路上。
异步电动机的应用与测量
异步电动机具有结构简单、制造容易、价格低廉、运行可靠、维修方便、与变频器配合使用时调速方便等优点。因此广泛用于驱动金属切削机床、起重机、传送带、小功率水泵、风机等生产机械。
由于异步电机运行时必须从电网中吸收感性无功功率，空载试验时输出的机械功率很小，电机的输入电流主要用于建立励磁，功率因数较低。因此，必须使用在低功率因数下仍能准确执行测量任务的测试仪器。湖南银河电气有限公司在多年设计、生产、安装、调试各种电机试验台的基础上，专门设计了WP4000高精度功率分析仪等标准化产品，满足三相异步电机的测试要求，实现了目标。
看了上面异步电机的介绍，大家应该对它的用途分类和工作原理有所了解。异步电动机运行时，气隙中的旋转磁场与转子绕组之间存在相对运动。通过电磁感应，转子绕组感应电流，产生电磁转矩，从而实现机电能量的转换。因为转子的转速不等于旋转磁场的转速，所以称为异步电动机。因为它的转子电流是由电磁感应产生的，所以异步电动机也叫感应电动机。
