三相异步电动机中的异步含义是什么，它是怎么来的？

电动机是将电能转化成机械能的装置，在生产生活中各种机械装备都需要电动机来驱动。电动机按照电源的类型可以分为直流电动机和交流电动机两大类型。在生产中主要使用交流电动机，特别是三相异步电动机。三相异步交流电动机被广泛用于驱动各种机床、传送带、水泵、起重机等。在要求调速性能要求高的场合才采用直流电动机；单相异步电动机主要用于家用电器和功率不大的电动工具中；同步电动机用于功率较大、不需要调速、长期运行的场所中；控制电机一般用于自动控制系统中。综上所述，三相异步电动机是目前在生产中应用范围最广的电动机，那么三相异步电动机中的异步含义是什么意思，它和什么有关系呢？本文针对该问题将进行详细的阐述，不妥之处请各位同行批评指正。

解释三相异步交流电动机中异步的含义不得不提其工作原理。三相异步电动机是由定子和转子两部分构成的，其中定子的目的是产生旋转磁场。三相异步电动机的定子绕组是一个空间位置对称的三相绕组，在定子绕组通入三相对称的交流电流电，这样就会在电动机内部建立起一个恒速旋转的磁场。旋转磁场的方向是由三相电流的相序决定的，即把通入三相绕组中的电流相序任意调换其中的两相，就可改变旋转磁场的方向。

旋转磁场的转速又称为同步转速。同步转速n0的计算公式为：

上述公式中n0为同步转速、f为定子电源频率、P为磁极对数。在我国电力系统的频率为50Hz，根据磁极对数的不同得到旋转磁场的转速如下表所示。

三相异步电动机的工作原理可以简单地总结为：电生磁，动磁生电，电磁力。电生磁是指三相对称定子绕组通入三相对称电流电产生旋转磁场，这就是上面所讲的。动磁生电是指根据电磁感应原理旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。电磁力是指产生感应电流的转子导体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动机旋转，将电能转化为机械能。以上三部构成了三相异步电动机的工作原理。

那么转子旋转速度与旋转磁场的转速是什么关系呢？如果转子旋转速度与旋转磁场的转速相等时，转子与旋转磁场间没有相对运动，也就是说转子导体不会切割磁感线，那么转子上不会产生感应电动势和感应电流，转子不会产生电磁转矩，也就是转子不会旋转。所以只有转子的转速和旋转磁场的转速之间有差异，才会产生感应电动势和感应电流，产生电磁转矩。也就是转子的转速小于旋转磁场的转速，并且两者方向相同的情况下，三相异步电动机才能工作在电动状态。

也可以说转子转速与旋转磁场的转速有差异是异步电动机运行的必要条件，这就是三相异步电动机异步的含义与由来。转子转动的方向与旋转磁场的方向相同，当旋转磁场的方向发生变化时转子转动的方向也随之发生变换。

转差率是三相异步电动机一个非常重要的物理量，转差率是用来描述转子转速和磁场转速相差的程度，其公式为：

式中n0为旋转磁场转速，即同步转速，n为转子的转速。转子的转速越接近同步转速，则转差率越小。

电磁调速异步电机是如何工作的？

电磁调速异步电动机，是在异步电动机轴上装一个电磁转差离合器，控制电磁转差离合器励磁绕组中的电流，调节离合器的输出转速。电磁调速异步电动机又称为滑差电动机。电磁调速电动机调速比大，结构简单，控制方便，适用于纺织、化工、食品等工业。

直观地解释，电磁调速异步电动机是电动机与控制器的组合体，包括电机、离合器和控制装置，集驱动、传动和控制于一体。

对于异步电机我们并不陌生，用于电磁调速的电机可以是绕线转子电机，也可以是单速或多速笼型转子电机。

转差离合器由主动部分和从动部分组成，主动部分即离合器的外转子，与电机的转轴固定并一起旋转；从动部分由励磁绕组、磁极（内转子）、滑环和轴组成。

离合器的电枢由异步电动机带动旋转，如果没有通过电刷和滑环向磁极上的励磁绕组供电，从动部分不会旋转。如果通过电刷和滑环向磁极上的励磁绕组通入直流电流，磁极上即产生磁通，磁力线穿过电枢，电枢旋转使电枢中各点的磁通处于不断重复的变化中，而电枢是由实体铁磁性材料做成的，所以会产生涡流，涡流又与磁极磁通作用产生转矩，转矩驱动输出轴拖动负荷运行。

转差离合器的磁场由直流电产生，由于电枢的旋转，使磁极的磁场起到了切割电枢的作用。改变磁极励磁绕组中的励磁直流电流的大小，同时改变了电枢中涡流的大小，就可调节转差离合器的输出转矩和转速。励磁电流越大，输出转矩也越大，在一定负载转矩下，输出转速也越高。

电磁调速电动机的机械特性曲线很软。在一定励磁电流下，负载稍有波动转速变化很大，往往满足不了生产机械的要求，为此通常采用测速发电机进行速度负反馈，来控制速度的稳定。

当转速降低时，增加直流励磁电流，以保持转速的相对稳定，所以电磁调速异步电动机一般都装有测速发电机。

测速发电机是输出电动势与转速成比例的微特电机，其输出电动势和转速成线性关系。在被测机构与测速发电机同轴联接时，只要检测出输出电动势，就能获得被测机构的转速，因而测速发电机又称速度传感器。

转差离合器依靠涡流工作，而涡流使电枢发热，所以电磁调速异步电动机效率较低，特别是低速运行时，电枢的涡流发热严重，因此电磁调速异步电动机不能长时间低速运行。

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