感应电动机（也称为异步电动机）是一种基于电磁感应原理工作的交流电动机。其基本工作原理和结构如下：

一、 工作原理 (电磁感应)

感应电动机的核心在于旋转磁场和转子感应电流的相互作用：

1. 旋转磁场的产生：
   • 当三相（或两相）交流电通入定子绕组时，会在电机内部产生一个旋转磁场。这个磁场的转速称为同步转速（Ns），由电源频率 (f) 和电机极对数 (p) 决定：Ns = 120f / p (单位：转/分钟)。
2. 转子导体切割磁力线：
   • 旋转磁场以同步转速Ns旋转。
   • 静止的转子导体（通常是铝或铜条）相对于旋转磁场是运动的，相当于导体切割磁力线。
3. 感应电动势和感应电流：
   • 根据法拉第电磁感应定律，转子导体内会感应出电动势。
   • 由于转子导体通常被短接（端环闭合），感应电动势会在转子导体内产生感应电流。
4. 电磁转矩的产生：
   • 根据安培定律（载流导体在磁场中受力），带有感应电流的转子导体处于旋转磁场中，会受到电磁力的作用。
   • 这些电磁力作用在转子上，形成驱动转矩，使转子沿着旋转磁场的方向旋转。
5. 异步运行：
   • 转子的转速(N)永远略低于同步转速(Ns)。
   • 这个转速差(Ns - N)称为转差或滑差。
   • 转差率(s) = (Ns - N) / Ns。
   • 没有转差（s=0）就没有感应，也就没有转矩。 所以感应电动机也叫异步电动机。

关键结论：感应电动机的转动依赖于定子产生的旋转磁场与转子感应电流之间的电磁相互作用。转动是“感应”出来的，定子和转子之间没有直接的电气连接。

二、 基本结构

感应电动机主要由两个核心部分组成：定子和转子，它们之间有一个很小的气隙。另外还包括轴承、端盖、风扇、机座等辅助部件。

1. 定子：

   • 功能：产生旋转磁场。
   • 主要部件：
     • 机座：支撑和固定整个电机，保证结构强度和散热。
     • 定子铁芯：
     • 由硅钢片叠压而成，叠片设计减小涡流损耗。
     • 内圆周上开有许多定子槽。
     • 定子绕组：
     • 绝缘铜线绕制而成并嵌入定子槽内。
     • 根据相数（通常是三相）连接成特定的形式（星形或三角形）。
     • 通电后产生旋转磁场。

2. 转子：

   • 功能：在旋转磁场作用下感应出电流并产生转矩，输出机械能。
   • 主要类型：
     • 鼠笼式转子：
     • 结构：
       • 转子铁芯：硅钢片叠压而成，外圆周开有斜槽（减少噪音和转矩脉动）。
       • 转子导条：铁芯槽内嵌入未绝缘的铝条或铜条。
       • 端环：导条两端用导电环（端环）短接起来，形成闭合回路，形状像一个“松鼠笼子”（故得名）。
     • 优点：结构简单坚固，成本低，维护方便，运行可靠。应用最广泛。
     • 缺点：启动转矩相对较小，调速稍困难（可通过变频器解决）。
     • 绕线式转子：
     • 结构：
       • 转子铁芯：硅钢片叠压而成，开有槽。
       • 转子绕组：槽内嵌有绝缘的三相绕组。
       • 滑环和电刷：转子绕组的三个端子通过滑环和电刷引出到外部。
     • 优点：可以通过外接电阻或变频电源改善启动性能（增加启动转矩、减小启动电流）和进行调速控制。
     • 缺点：结构复杂，成本高，滑环和电刷需要维护，可靠性相对鼠笼式低。常用于需要高启动转矩或调速的场合（如起重机、大型风机泵）。

3. 气隙：

   • 定子和转子铁芯之间非常小的空气间隙。
   • 作用：保证转子自由旋转，同时尽可能小以减少磁阻（影响功率因数和效率）。

4. 其他部件：

   • 轴承：支撑转子轴，减少摩擦。
   • 端盖：支撑轴承，封闭电机内部。
   • 风扇和风罩：强制冷却（散热）。
   • 接线盒：连接外部电源线。

总结

• 原理：定子旋转磁场感应出转子电流，电流在磁场中受力产生转矩，驱动转子以略低于磁场转速的异步转速旋转。
• 基本结构：
  • 定子 (机座、铁芯、绕组)：产生旋转磁场。
  • 转子 (铁芯、导条/绕组、端环/滑环)：感应电流、产生转矩。主要分简单可靠的鼠笼式和可调速/高启动转矩的绕线式。
  • 气隙 (空气)：维持自由转动并优化磁场路径。
  • 辅助结构：轴承、端盖、风扇、接线盒等。

由于其结构简单、坚固耐用、成本低廉、维护方便等优点，鼠笼式感应电动机是工业生产和家用电器中应用最广泛的电动机类型。