感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)及其判斷方法

感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，又稱“異步電動(dòng)機(jī)”，是將轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，獲得一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，因而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置。轉(zhuǎn)子是可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)體，通常多呈鼠籠狀。由電氣工程師尼古拉·特斯拉于1887年發(fā)明。詞條介紹了感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的概念、發(fā)明者、工作原理、基本結(jié)構(gòu)、工作方式、制動(dòng)方式、異步特征、規(guī)格以及故障檢查。

轉(zhuǎn)子是可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)體，通常多呈鼠籠狀。定子是電動(dòng)機(jī)中不轉(zhuǎn)動(dòng)的部分，主要任務(wù)是產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并不是用機(jī)械方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。而是以交流電通于數(shù)對(duì)電磁鐵中，使其磁極性質(zhì)循環(huán)改變，故相當(dāng)于一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。這種電動(dòng)機(jī)并不像直流電動(dòng)機(jī)有電刷或集電環(huán)，依據(jù)所用交流電的種類有單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)，單相電動(dòng)機(jī)用在如洗衣機(jī)，電風(fēng)扇等；三相電動(dòng)機(jī)則作為工廠的動(dòng)力設(shè)備。

感應(yīng)電動(dòng)機(jī)中由于轉(zhuǎn)子總是在“追趕”定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，并且為了能夠切割磁感應(yīng)線而產(chǎn)生感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速總要比定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速慢一點(diǎn)點(diǎn)，也就是異步運(yùn)行，所以才將這種產(chǎn)生感應(yīng)電流的電動(dòng)機(jī)稱為交流異步電動(dòng)機(jī)。正是因?yàn)楫惒剑援a(chǎn)生了轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差使轉(zhuǎn)子上的導(dǎo)體產(chǎn)生電流，從而在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)。也是因?yàn)檫@個(gè)原因，其控制起來(lái)會(huì)稍復(fù)雜一些。但是感應(yīng)電機(jī)就是由線圈和轉(zhuǎn)子鐵芯組成，所以價(jià)格便宜，過(guò)載能力強(qiáng)，皮實(shí)耐用的同時(shí)性能卓越。

感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的三種運(yùn)行狀態(tài)是電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。

一、電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)

感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子邊接電源后，便在氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，以同步轉(zhuǎn)速n1旋轉(zhuǎn)。通過(guò)電磁感應(yīng)作用，便產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩作用在轉(zhuǎn)子上，轉(zhuǎn)子便在電磁轉(zhuǎn)矩的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，轉(zhuǎn)速為n，轉(zhuǎn)向與n1的轉(zhuǎn)向相同，這樣就可以從轉(zhuǎn)軸上向外輸出機(jī)械功率。此時(shí)電機(jī)便是從定子邊輸入電能，從轉(zhuǎn)子邊輸出機(jī)械能，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的這種運(yùn)行狀態(tài)稱為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。

作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，一定要滿足0《》《》《》《》

二、發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)

如果用原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，沿著原來(lái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的方向加速，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n高于同步轉(zhuǎn)速n1，即n》n1時(shí)，氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的方向與電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)相反了，導(dǎo)條中的感應(yīng)電勢(shì)和電流的方向以及產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向也反了，這種情況下，電磁轉(zhuǎn)矩對(duì)原動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)是一個(gè)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，要保持電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，原動(dòng)機(jī)必須給電動(dòng)機(jī)輸入機(jī)械功率。另一方面，由于轉(zhuǎn)子電流方向的改變，也引起定子電流方向的改變，于是定子邊不再?gòu)碾娋W(wǎng)輸入電功率，而是變?yōu)橄螂娋W(wǎng)輸出電功率。這樣，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是從轉(zhuǎn)子邊輸入機(jī)械功率，從定子邊輸出電功率。這種把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪\(yùn)行狀態(tài)，稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。

作為發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，一定要滿足n》n1或S》1的條件。

三、電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)

如果用外加轉(zhuǎn)矩拖動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，逆著原來(lái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流的方向仍然與原來(lái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的一樣，作用在轉(zhuǎn)子上的電磁轉(zhuǎn)矩的方向也就與原來(lái)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的一樣，但是，與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向相反了，亦即與外加轉(zhuǎn)矩的方向相反了，此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。為了克服這個(gè)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，維持轉(zhuǎn)子的繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，外加轉(zhuǎn)矩必須對(duì)轉(zhuǎn)子供給機(jī)械功率。這樣，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)從定子邊輸入電功率，從轉(zhuǎn)子邊輸入機(jī)械功率。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的這種運(yùn)行狀態(tài)稱為電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。

作為電磁制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，一定要滿足n《0或s》1的條件。