OFweek工控網(wǎng)訊：異步電機是一種交流電機，主要作為電動機用。異步電機運行時，在氣隙中的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組之間存在相對運動，依靠電磁感應作用使轉(zhuǎn)子繞組中感應電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實現(xiàn)機電能量的轉(zhuǎn)換。由于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速不相等，所以稱它為異步電機。又因它的轉(zhuǎn)子電流是靠電磁感應作用產(chǎn)生的，因此，異步電機也稱為感應電機。

從電磁關(guān)系上來看，異步電機和變壓器很相似。異步電機的定子繞組相當于變壓器的一次繞組，轉(zhuǎn)子繞組相當于變壓器的二次繞組。所以在學習了變壓器的基礎上來學習異步電機是比較容易的。

一、異步電動機的主要用途與分類

異步電動機是工農(nóng)業(yè)中用得最多的一種電動機，其容量從幾十瓦到幾千千瓦，在國民經(jīng)濟的各行各業(yè)應用極為廣泛。

例如，在工業(yè)方面：中小型的軋鋼設備、各種金屬切割機床、輕工機械、礦山上的卷揚機和通風機等，都用異步電機來拖動。

在農(nóng)業(yè)方面：水泵、脫粒機、粉碎機和其他農(nóng)副產(chǎn)品加工機械，也都用異步電動機拖動。

此外，在人民日常生活中，異步電動機也用得很多，例如，電扇、冷凍機、多種醫(yī)療機械等等?？傊?，異步電動機應用范圍廣、需要量大，隨著電氣化自動化的發(fā)展，它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活中占著很重要的地位。

異步電動機也可以作為發(fā)電機使用，但一般只在特殊情況下才應用。

異步電動機之所以用得這么普遍，主要是由于它的結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、價格低廉、堅固耐用，并且還有較高的效率和適用的工作特性。

但是，異步電機也有其缺點，異步電機必須從電網(wǎng)吸收落后的無功功率，因此它的功率因數(shù)總是小于1。由于在電網(wǎng)的負載中，異步電機最多，它們所需要落后的無功功率對電網(wǎng)來說，是一個沉重的負擔，既增加了輸電過程的損耗，也妨礙了有功功率的輸出。當負載需要的電動機單機容量較大，而電網(wǎng)功率因數(shù)又比較低時。最好還是采用同步電動機來拖動。

異步電動機按定子繞組的相數(shù)分：有單相異步電動機和三相異步電動機。在沒有三相電源或者所需的功率很小時，應采用單相電動機，單相電動機的功率一般不超過3～4千瓦，在日常生活中，用得較多。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，絕大多數(shù)用的是三相異步電動機。

三相異步電動機有兩種基本類型。一種是鼠籠式異步電動機，這種電動機的轉(zhuǎn)子繞組形狀像一個籠子。

在鼠籠式異步電動機中，又分為單鼠籠、雙鼠籠和深槽式幾種；另一種就是繞線式異步電動機，它的轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組基本上一樣，也是三相繞組，可以聯(lián)成星形或三角形。

二、異步電動機的基本工作原理及運行狀態(tài)

把異步電機的定子接到三相電源時，定子中會有三相電流流過，定子電流產(chǎn)生一系列的氣隙旋轉(zhuǎn)磁密。其中起主要作用的是以同步速、順著繞組相序旋轉(zhuǎn)的基波氣隙旋轉(zhuǎn)磁密。同步速的大小決定子電網(wǎng)的頻率和繞組極對數(shù)，即

圖5－1（a）是一臺二極異步電機的示意圖，n1箭頭表示氣隙磁密的旋轉(zhuǎn)方向，最里邊的那個大圓圈代表轉(zhuǎn)子，其中兩個小圓圈代表轉(zhuǎn)子繞組的導體，先考慮轉(zhuǎn)子還沒有轉(zhuǎn)起來的情況。氣隙旋轉(zhuǎn)磁密形象地用N，S極表示，在圖中所示的瞬間，N極在上面，S極在下面。

于是，轉(zhuǎn)子導體切割氣隙旋轉(zhuǎn)磁密而感應電勢，它的方向如圖5－1中的［圖片］和⊙所示。因為轉(zhuǎn)子繞組是短路的，在轉(zhuǎn)子繞組中會有電流，圖5－1所示瞬間，導體中電流的方向假設與感應電勢同相。

（a）電動機；（b）發(fā)電機；（c）電磁制動

圖5－1　異步電機的三種運行狀態(tài)

根據(jù)氣隙旋轉(zhuǎn)磁密的極性和電流方向，利用左手定則可以看出，會產(chǎn)生一個與氣隙旋轉(zhuǎn)磁密同方向的電磁轉(zhuǎn)矩作用在轉(zhuǎn)子上。如果這個電磁轉(zhuǎn)矩能克服加在轉(zhuǎn)子上的負載轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子就能旋轉(zhuǎn)起來，并加速旋轉(zhuǎn)。只要轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子導體中的感應電勢和電流方向不變，電磁轉(zhuǎn)矩的方向也不變，是驅(qū)動性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩。