用途广的原因和优点可列举如下：

第一是电源容易得到．家庭用的单相220V是由三相交流变压而来，工厂或其他用电大户是用三相供电；

第二是结构简单，牢固耐用。

第三是操作方便．容易运行；

第四是价格便宜；

第五是有稳定转速的特性，负荷变化时速度变化不大等称。

基本原理

下图中因电磁感应线圈产生感应电动势沿线圈有电流流通。这可应用右手定则。磁铁向右转相对地说等于线圈向左转。

图3.1 原理图

3 . 1 . 1 将磁铁转动，线圈也沿同方向转动

图 3 . 3 中磁铁向右转，我们认为这和内侧的线圈相对向左转是一样的。现用右手定则。

移动方向：向下；磁通方向：从右至左；

电势方向：从前到后。

电流将沿线圈形成环流。这一环电流和磁铁作用产生的电磁力为：当电流由前到里，磁通从左到右，力的方向应向上。就是说，线圈跟着磁铁转动的方向而转动。



3 . 1 . 2 不用转动磁铁的方法使磁场旋转 ― 旋转磁场

感应电动机的工作原理是不用转动磁铁而使磁场旋转，这和使磁铁转动的作用是一样的。图 3 . 2 示的原理图是以两极为例的情况。该图表示对应t0,t1,t2,t3,...时刻，磁场旋转的情况。 t0 时磁场指向右，t3时指向下，t6时指向左，t9时指向上， t12时又回到翻时的t0位置，即转了一圈。两极时一周期转一回.

3.1.3 感应电动机的定子和转子

感应电动机中能够有旋转磁场是靠将定子绕组接上三相交流电源而实现的。定子绕组的旋转磁场使转子导体（线圈）因电磁感应而产生电势，沿线圈有环电流流通。转子感应出的电流和旋转磁场之间的电磁力作用使转子旋转。



图 3 . 4 三相感应电动机的结构



3 . 2 . 1 三相感应电动机的定子

作为感应电动机的定子是用来产生旋转磁场的，它由定子铁芯、定子绕组、铁芯外侧的定子外壳、支持转子轴的轴承等组成。铁芯用厚 0 .35~O.5mm的硅钢片叠成。在铁芯内圆有用以嵌放定子绕组的槽。四极时为 24 或 36 槽，一个槽一般嵌人两层线圈。



绕组型式使用直流机也用的叠绕型式。绕组各相的接线采用每相电压负担小的星形连接法。极数越多，旋转磁场的转速越慢。旋转磁场的转速为

3 . 2 . 2 笼型转子 ― 笼型感应电动机

笼型转子（绕线型转子和直流机的电枢一样，在铁芯上装有线圈）如果去掉铁芯，只看电流流通的部分[导（铜)条和端环] ，则它的外形就像一个笼子（鸟笼），由此而得名。

( 1 ）转子铁芯冲裁定子铁芯硅钢片剩下的部分，可利用制作转子铁芯，转子铁芯由冲槽的硅钢片叠成。

( 2 ）转子导条 〔 没有绕组，恰似笼型导条）先在铁芯槽内嵌入铜条，在其两端接上称为端环的环状铜板。由感应电势而生的电流在铜条和端环间循环，这一电流和旋转磁场作用而产生的电磁力使转子旋转起来。



( 3 ）斜槽转子笼型感应电动机的缺点之一是起动转矩小，扭斜一个槽位就可容易起动。

( 4 ）铸铝转子小功率感应电动机的铜导条和端环改用铝浇铸，形成铝导条和端环.

这里，因为铝比铜电导率小，故需做大一点。这种铸铝转子正大量生产，连冷却风扇也能同时铸造出来。

3 , 2 , 3 绕线型转子 ― 绕线型感应电动机

( l ）绕线型转子这与由导条和端环做成的笼型转子不同，如直流机一样，在铁芯上嵌有线圈。

( 2 ）转子铁芯由硅钢片叠成，铁芯圆周上冲有半闭口槽。三相绕组的排放要做到使转子极数与定子极数相同，其槽数也应选定。

( 3 ）转子绕组小容量电动机的转子绕组与定子绕组相同，可以采用双层叠绕方法；大容量时电流大，导线常采用棒状、方形等等的铜线。槽内先嵌人铜线，然后把它们连接起来，绕线方法一般采用双层波绕。

( 4 ）滑环绕线型和笼型的差别之一是：笼型的导条在转子内构成闭合回路，与此相反，绕线型绕组中各相的一端在电气上与静止部分的可变电阻器连接，并形成闭合电路。旋转部分与静止部分在电气上连通是靠转子上的滑环（集电环）和电刷。





图3.10 三相感应电动机的同步转速



图3.11 同步转速和转差率

3 , 3 . 1 转差率

感应电动机是由于旋转磁场一切割转子绕组而旋转的，正因如此，转子转速总是略低于同步转速。旋转磁场的转速（同步转速)ns转子转速和转子转速n之差为转差，转差和同步转速之比称为转差率。



3 . 3 . 2 感应电动机和变压器的相似性

变压器：在变压器一次侧施加交流电压后就会：

① 在一次绕组中有励磁电流；

② 在铁芯中产生交变磁通；

③ 在二次绕组感应电势；

④ 二次侧若有负荷，则二次绕组中有电流；

⑤ 由于电磁感应的作用，一次绕组中的电流为励磁电流加负荷电流。



感应电动机：输入端加上三相交流电源后就会：

① 在定子绕,绕组中有励磁电流；

② 旋转磁势使铁芯中产生磁通；

③ 转子绕组感应电势；

④ 在闭合的转子绕组中有感应电流流通，转子转动，加上机械负荷时转子电流增加；

⑤ 由于电磁感应作用，定子电流也增加。

由以上比较可以看出，感应电动机和变压器有相似的性质。把感应电动机的定子绕组称为一次绕组，转子绕组称为二次绕组。如变压器一样，对感应电动机也可画出一个等效电路。

3 . 3 . 4 运行中的二次电流

电动机以转差率。旋转时，