搞電機修理的朋友小G承修一臺進口電機，因不懂英文，請Ms.參幫忙看看。當小G聽明白Ms.參的解釋后，問Ms.參為何異步電機又被稱之為電機？Ms.參隨后的說明令小G頗為意外，他沒想到其中還寓意了異步機旋轉原理。

今天Ms.參就以異步機原理為論題核心，詮釋異步機中“異步”與“感應”這兩種如影隨形的情況，探討三相異步電動機工作特性。

三相合成磁勢基波——旋轉磁勢

在“三相合成磁勢基波是如何旋轉起來的？”一文中，Ms.參以數(shù)學推導的方式論證了交流電樞中的“旋轉磁場”，即在空間上互差120度電角度的三相對稱繞組流過時間相位上互差120度的三相對稱電流時，三相合成磁勢基波為旋轉磁勢波，旋轉磁勢波轉速為

n1=60f/p(轉/分)……（1）

式中f——為電源頻率Hz

p——極對數(shù)

“異步”與“感應”

接觸過進口電機的多有這樣的印象：三相異步電動機的英文名常常為三相感應電動機。個中緣由在于感應產生的電流驅動異步機旋轉起來，轉子轉速總滯后于交流電樞電流產生的合成磁勢基波的“異步”現(xiàn)象則是產生“感應”電流的前提。

三相感應電機原理與特性

三相異步或感應電機主要由定子和轉子兩大電氣組件構成。定子上嵌有空間對稱分布的三相繞組；轉子有兩種：一種同定子一樣嵌有三相對稱繞組但工作時短路，另一種為由導條和短路環(huán)組成的鼠籠繞組。如上所述，當定子中通過三相對稱電流時，將會產生旋轉磁勢波和定子旋轉磁場，磁場轉速為同步轉速n1。

短路的轉子繞組切割定子旋轉磁場，感應產生電流，感生電流處在定子磁場中受到電磁力的作用而帶動轉子旋轉，轉向順著定子旋轉磁場的方向。

與定子類似，對稱的轉子電流在對稱轉子繞組中流動而產生轉子旋轉磁場，磁場相對于轉子的轉速n2與感生電流頻率f2、極對數(shù)p的關系與定子中n1、f、p的關系完全相同，即

n2=60f2/p(轉/分)……（2）

設轉子轉速為n，則轉子繞組切割定子旋轉磁場的速度為n1-n，而轉子繞組極對數(shù)與定子相同，于是感應產生電流為每轉變化p次、(n1-n)轉變化(n1-n)p次，故感應電流的頻率為f2=(n1-n)p/60。將f2代入式（2）得轉子旋轉磁場相對于轉子的轉速為

n2=60f2/p=60·(n1-n)p/60·/p=n1-n(轉/分)……（3）

轉子旋轉磁場相對于定子的轉速為

n2+n=n1-n+n=n1(轉/分)……（4）

式（4）表明定轉子磁場轉速相等(均為n1)、相對靜止，且無論電機轉速n為多少，這種關系始終不變。

通常三相異步電動機轉子轉速n與同步轉速n1的差值(n1-n)非常小，當設s=(n1-n)/n1時，s一般在0.01～0.05范圍內波動，故而三相異步電動機轉速近乎等于同步轉速，即可按下式分析調速特性

n=60f/p(轉/分)……（5）

由式（5）可見，控制三相異步電動機的轉速有兩種方法：1）改變磁極法；2）變頻法。以往多用第一種方法即變極調速，現(xiàn)如今電力電子技術迅猛發(fā)展，大功率變頻技術應用非常普遍，變頻法無級變速已成為調速應用場合的必然選擇。