异步电机的“恒速”密码可真不简单!

大家好,异步电机的“恒速”密码可真不简单!其实这个恒速是转差率和机械特性这两个家伙在捣鬼。首先,我们先搞懂转子为什么会被“拖慢”。三相异步电动机又叫感应电机,它的转子电流可不是自己来的,而是通过旋转磁场感应出来的。刚开始的时候,转子跟旋转磁场同步转,里面啥电流都没有,就像个空了的变压器。可是一接上负载,阻力就来了,转子转速就掉下来了,这就产生了转差。一转差就有电流了,电流再形成电磁转矩,就把负载拖起来了。所以说,负载越重,转子就越“慢”,转矩也越大。 再来看看机械硬特性吧。这个就是说负载翻倍了,转速却几乎没变。你想啊,这么大的负载加下去,转速只掉一点点,转矩却变了好多。这也就是为什么异步电机又被叫做“恒速电机”。其实这个特性根本不用什么外部控制器来控制,电机本身就有这个本事。核心就是转差和转矩成正比,而且转矩比转差大好几千倍呢。 工频和变频的运行方式也很有意思。工频运行的时候大家都习惯用转差率来衡量状态。但是一旦接入了变频器呢?频率和同步转速就会一直变,同样的转差率对应的转差就不一样了。举个例子吧,工频额定运行时转差率是3%,对应45r/min的转速跌落和额定转矩Te。可是变频启动阶段设定1.5Hz低频启动呢?同步转速下降了不少,同样45r/min的转速跌落却只对应1%的转差率。你要是用转差率来比较这两个状态,觉得差别很大吧?但事实上它们拥有相同的电磁转矩。所以说在变频区间啊,咱们最好还是抛弃转差率这个指标吧。 教材里面为啥还要提转差率呢?其实是为了方便把不同极对数P的电机放在同一坐标系里对比嘛。故意把纵轴限制在0~1之间,这样不同极数的电机都能用同一个坐标轴表示出来了。但是大家别忘了这只是教学上的数学技巧哦。真正决定电流、转矩还有发热情况的还是实际转速n或者转速偏差Δn。 最后来总结一下吧:一个好的变频器啊就是要让磁场保持恒定不变。这样一来同样的转差就能产生同样大小的转矩了。异步电机就能像直流他励电机一样拥有硬而稳的机械特性——这可是它被广泛应用的根本原因啊!