
異步電機之所以 “異步”,是因為轉子轉速始終低于定子產生的旋轉磁場轉速,兩者無法同步狀態下完成機電能量轉換過程。
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異步電機的工作原理核心基于感應磁場與旋轉磁場的相互作用。三相異步電機定子繞組空間分布互差120°電角度,當通入時間相位差120°三相對稱電流時,三相脈振磁場會合成為一個以固定速度旋轉的磁場,這個速度被稱為同步轉速——其大小由電源頻率和電機定子繞組的極對數決定,計算公式為n?=60f/p(n?為同步轉速,f為電源頻率,p為極對數),這是交流電機運行的基礎。隨后,這個旋轉的磁場會持續切割轉子閉合導體,產生感應電流,感應電流產生的磁場與旋轉磁場同步,生成驅動電機運轉的電磁轉矩。電機轉速與旋轉磁場必須存在相對運動,也就是轉速差,只有這樣才能滿足電磁感應中“導體切割磁力線”的基本條件。
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因此,轉速差正是異步電機維持運行的核心前提:當轉子在電磁力作用下轉動時,其轉速始終會低于同步轉速,若轉子轉速意外等于同步轉速,轉子與旋轉磁場之間便失去了相對運動,磁力線不再被切割,轉子回路中的感應電流會瞬間消失,而通有電流的轉子導體在磁場中受到的電磁力也會隨之歸零,驅動轉子轉動的電磁轉矩自然不復存在,電機便無法繼續維持運轉甚至會停止。因此,在異步電機的正常工作過程中,轉子轉速永遠落后于同步轉速,這種“不同步”的運行狀態,既是其工作原理的必然結果,也是“異步”名稱的直接由來。
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