交流异步电动机的结构与特点

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一、交流异步电动机的结构  

与永磁同步电动机类似,交流异步电动机(Alternating Current Asynchronous Motor)也主要由转子(rotor)、定子(stator)等部件组成。

定子是静止的部分,转子是转动的部分,定子和转子之间存在气隙。交流异步电动机具体结构如图一所示。  

电力系统

图一,图片来源:学堂在线《新能源汽车》  

交流异步电动机转子由转子铁芯、转子绕组、转轴三部分组成。交流异步电动机的转子可分为笼型转子和绕线式转子两类。  

笼型转子的导条(个人理解:导条的作用是实现转子电磁转换)通常为铜条或铝条,导条安装在转子铁芯槽内,两端使用端环焊接固定,笼型转子的形状类似鼠笼。中小型笼型转子一般采用铸铝方式制造。  

绕线式转子绕组的结构与定子绕组的结构(定子绕组的结构见下文)相似。

笼型转子异步电动机适用恒速要求硬特性(根据网络资料:额定电压下,如果负载改变,转速变化小,则电动机机械特性硬)的使用场景,如电动汽车。

绕线式转子异步电动机使用调速软特性的使用场景(根据网络资料:额定电压下,如果负载改变,转速变化大,则电动机机械特性软),如起重机。

交流异步电动机转子结构如图二所示。  

电力系统

图二,图片来源:学堂在线《新能源汽车》  

交流异步电动机转子铁芯由硅钢冲片叠压而成,外周的槽用于嵌放转子绕组。交流异步电动机转子铁芯结构如图三所示。  

电力系统

图三,图片来源:学堂在线《新能源汽车》  

交流异步电动机定子结构与永磁同步电动机定子结构相似,由定子铁芯、定子绕组、机座三部分组成。

定子铁芯由硅钢冲片(硅钢片)叠压而成,定子绕组缠绕于定子铁芯上。

交流异步电动机定子结构如图四所示。  

电力系统

图四,图片来源:学堂在线《新能源汽车》  

二、交流异步电动机的优点  

(1)交流异步电动机转子绕组不需与其他电源相连(根据网络资料理解为何转子不需接入电源:通过定子磁场变化,使静止的转子可以通过切割磁感线产生电动势,所产生的电动势再使转子产生磁场,转子产生的磁场与定子磁场相互作用,转子转动),其定子电流直接取自交流电力系统。  

(2)交流异步电动机可根据不同环境条件的要求,衍生出对应的产品。其具有接近恒速的负载特性,可满足多数工农业生产机械的要求。  

(3)与其它电动机相比,交流异步电动机结构简单,制造、使用、维护方便,运行可靠性高,质量轻,成本低。    

三、交流异步电动机的缺点  

(1)交流异步电动机的转速与其旋转磁场的同步转速有固定的转速差(个人理解:因为转子由定子旋转磁场带动旋转),因而其调速性能较差。在需较宽的调速范围的使用场景中,经济性和方便程度弱于直流电动机。  

(2)交流异步电动机运行时,需从电力系统吸取无功功率以励磁(个人理解:使转子产生磁场),进而导致电力系统的功率因数变小,效率下降。因此,相比于同步电动机,不适用于大功率、低转速的使用场景。

 






审核编辑:刘清

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