異步電動機的優點是結構簡單、運行可靠、維護方便、效率較高，缺點是調速性能較差，功率因數較低。

一、異步電動機的基本結構

異步電動機的主要結構是由定子和轉子兩部分組成，定、轉子中間是空氣隙。此外，還有端蓋、軸承、機座等部件。如下圖：

1、定子

定子是異步電動機固定不動的部分，由機座、定子鐵芯和定子繞組構成。

1）機座

是電動機的外殼，起著支撐電機的作用，通常用鑄鐵鑄成，也有用鋁合金鑄成的。大型電機機座多采用鋼板拼焊而成。

2）定子鐵芯

定子鐵芯是磁路的一部分，用0.5mm厚的硅鋼片疊壓成整體的中空圓柱形后裝入機座內，外壁與機座配合，內壁開槽，槽內嵌置定子繞組。為了減小渦流損耗，疊片間需經絕緣處理，一般小容量電機的硅鋼片表面由氧化膜絕緣，大容量電機硅鋼片間涂有絕緣漆。

3）定子繞組

是電機的電路部分，小型電機的定子繞組用高強度漆包圓銅線或鋁線繞制而成；大型電機導線截面較大，采用矩形截面的銅或鋁線制成線圈嵌置在定子槽內。繞組與槽壁間用絕緣材料隔開。

2、氣隙

異步電機的氣隙比同容量直流電機的氣隙要小得多，一般為0.2～2.0mm。這是因為異步電機的勵磁電流是由電網供給的，氣隙大時，勵磁電流就大，會降低了電機的功率因數。為了提高功率因數，應盡量把氣隙做得小些。但是氣隙過小時，將造成裝配困難，運行不可靠，高次諧波磁場增強，從而使附加損耗增加。

3、轉子

是由轉軸、轉子鐵芯和轉子繞組構成的。

1）轉軸

轉軸一般由中碳鋼做材料，起到支撐、固定轉子鐵芯和傳遞功率的作用。

2）轉子鐵芯

轉子鐵芯也是電機磁路的一部分，用0.5mm厚的硅鋼片疊壓成整體的圓柱形套裝在轉軸上，轉子鐵芯外圓的槽內嵌置轉子繞組。

3）轉子繞組

異步電動機有鼠籠式和繞線式兩類，其區別在于轉子繞組的結構不同，繞線式電機結構較復雜，一般用于對啟動和調速性能要求較高的場合。

（1）鼠籠式轉子繞組

鼠籠式轉子繞組沒有鐵芯時，整個繞組的外形就像一個鼠籠。在轉子鐵芯上也有槽，各槽里都有一根銅或鋁制導條作轉子導體。在導條的兩端用短路環短接，形成閉合回路。大中型電機導條是銅的，制造時把裸銅條插入轉子鐵芯槽中，再用銅環套在兩端銅條的頭上，并焊接在一起；多數小型電機的導條是鋁制的，制造時把疊好的轉子鐵芯放在鑄鋁的模具內，把鼠籠和端部的內風扇一次鑄成。

（2）繞線式轉子繞組

繞線式轉子繞組和定子三相對稱繞組類似，嵌置在轉子槽內。三相繞組尾端在內部接成星形，首端由轉子軸中心引出接到滑環，滑環經電刷再串入外接電阻，可以改善電機的啟動和調速性能。有的繞線式電機還裝設有提刷裝置，在串入的外接電阻啟動完畢后，把電刷提起，三相滑環直接短路，減小運行中的損耗。

二、異步電動機的基本原理

1、工作原理

上圖是異步電動機的工作原理圖，它由定子和轉子兩部分組成，二者之間有一個很小的空氣隙。

1）定子對稱三相繞組通入對稱三相交流電流，建立定子三相合成旋轉電動勢并產生旋轉磁場。圖中虛線表示某一瞬間定子旋轉磁場的磁通，它以同步轉速n1順時針方向旋轉，轉子導體切割磁場產生感應電動勢，感應電動勢方向可用右手定則確定，電動勢在閉路的轉子繞組中產生電流。

2）載流的轉子繞組在旋轉磁場中受到電磁力的作用，用左手定則可確定此時轉子繞組受到一個順時針方向電磁力和電磁轉矩的作用，使轉子以轉速n隨著定子旋轉磁場的方向旋轉。

3）異步電動機轉子轉速n不能等于定子旋轉磁場轉速n1，因為如果n=n1，轉子與定子旋轉磁場之間就沒有相對運動，轉子繞組中就沒有感應電動勢和感應電流，就不能產生推動轉子轉動的電磁轉矩，所以異步電動機運行中轉子轉速n和定子旋轉磁場轉速n1之間存在差異，n總是小于n1，“異步”之名，由此而來。

2、轉差率

異步電動機轉子轉速n與定子旋轉磁場轉速n1之間存在著轉速差，此轉速差是定子旋轉磁場切割轉子導體的速度，它的大小決定著轉子電動勢及其頻率的大小，直接影響到異步電動機的工作狀態。轉速差可用轉差率s這一重要物理量表示：s=（n1-n）/n1

當旋轉磁場以同步轉速 n1開始旋轉時，轉子因機械慣性尚未轉動， 轉子的瞬間轉速 n=0，這時轉差率 s=1。轉子轉動起來之后， n>0，（n1-n）差值減小，電動機的轉差率 s<1。如果轉軸上的阻轉矩加大，則轉子轉速 n降低，即異步程度加大，才能產生足夠大的感應電動勢和感應電流， 產生足夠大的電磁轉矩， 這時轉差率s增大。異步電動機運行時0

3、異步電機的三種運行狀態

1）電動機運行狀態

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2）發電機運行狀態

-∞n1，轉差率s變為負值，定子旋轉磁場切割轉子導體的方向與電動機相反，定子旋轉磁場與轉子電流相互作用，將產生制動性質的電磁力f和電磁轉矩，若要維持轉子轉速n>n1，必須向異步電機輸入機械功率，克服電磁轉矩做功，機械功率轉換為電功率輸送給電力系統。

3）電磁制動狀態

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