感应异步电机是如何运转的

原来全球有50%的电力是由它消耗掉的，今天我们来了解一下传奇科学家尼古拉特斯拉早在100多年前发明的感应电机，即使到今天也依旧是最常见的电机类型。现在让我们来看一下它的工作原理。感应电机主要有两个部分，分别是电子和转子。电子是三个线圈绕阻，然后与三相交流电箱连接。绕阻穿过定子的线槽内，这些线槽是由超薄的高导磁硅钢片堆叠在钢或铸铁的框架内形成。当三相电电流流过绕阻时，会产生一个旋转的磁场，这个旋转的磁场是让转子能够旋转的关键。为了方便理解旋转磁场是如何产生的，我们先看一个简化后的定子绕阻，它是由三个线圈分别相隔120组流过，绕阻的电流会在周围产生磁场，当三相电在这种特殊的结构中时，将会产生如图所示的特定磁场，随着电流的交变变化，磁场的方向也在发生改变。当比。而这三种情况会发现，合成磁场就像一个强度均匀的磁场在旋转，这个旋转的速度为同步速度。如果此时在内部放一个封闭的导体，根据法拉第电磁感应定律，变化的磁场会在导体回路中感应出电动式感应，电动式又会在回路中产生感应电流，这时线圈变成了位于磁场中的载流回路，根据洛伦兹力定律，在流线圈上会产生电磁力，线圈开始旋转。同样的现象也发生在真实的感应电机内，但真实的电机内部转子是一个类似属龙的结构，三相交流电流过定子绕阻产生旋转磁场，定子的每一根棒中都会产生感应电流，产生的感应电流在鼠龙的两端被短路，因此转子开始旋转，这就是它被称作感应电机的原因。电能是通过电磁感应现象传递在转子上的，而不是通过直接连接电源供电。为了让这种电磁感应效率更高，转子的内部装有绝缘。体芯薄片，它可以减少涡流带来的损耗。此时我们其实已经可以看出感应电机很大的优势了，它可以实现自启动。现在磁场和转子都在旋转，那么它是以什么速度在旋转呢？我们先假设转子速度与磁场速度一样，由于两者以相同的速度旋转，磁场就无法切割鼠龙所构成的回路，因此也不会有任何感应电动势和电流。这意味着转子鼠龙棒上的力为0，转子将逐渐减速，当它减速时，磁场会切割转子回路，所有感应电流会上升，然后转子将加速。所以可以看出转子是永远无法赶上磁场的转速的。转子会以略微低于同步速度的速度旋转，所以这种电机也称为感应异步电机，同步速度与转子之间转速的差异称为转擦。我们再来看一下为什么感应电机可以统制工业和家用，消耗全球一半的电力。你会发现，感应异步电机不需要永磁体，也没有。电刷换向器和位置传感器，它可以自启动。它还有一个很大的优点就是可以通过改变输入电源的频率轻松控制电机的转速。我们回到简单的电机模型，因为输入的三相交流电源会产生旋转的磁场，而且这个旋转磁场的转速与输入交流电的频率成正比，又因为转子总是会试图追上旋转的磁场，所以转子的转速与交流电源频率成正比，这样电机的转速就可以通过变频器轻松的控制了。

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