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圖文詳解:特斯拉發明的異步電動機

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關鍵詞: 電動機,工控

    異步電動機,又稱“感應電動機”,即轉子置于旋轉磁場中,在旋轉磁場的作用下,獲得一個轉動力矩,因而轉子轉動。轉子是可轉動的導體,通常多呈鼠籠狀。由電氣工程師尼古拉·特斯拉于1887年發明。

    轉子繞組不需與其他電源相連,其定子電流直接取自交流電力系統;與其他電機相比,異步電動機的結構簡單,制造、使用、維護方便,運行可靠性高,重量輕,成本低。以三相異步電動機為例,與同功率、同轉速的直流電動機相比,前者重量只及后者的二分之一,成本僅為三分之一。異步電動機還容易按不同環境條件的要求,派生出各種系列產品。它還具有接近恒速的負載特性,能滿足大多數工農業生產機械拖動的要求。其局限性是,它的轉速與其旋轉磁場的同步轉速有固定的轉差率(見異步電機),因而調速性能較差,在要求有較寬廣的平滑調速范圍的使用場合(如傳動軋機、卷揚機、大型機床等),不如直流電動機經濟、方便。此外,異步電動機運行時,從電力系統吸取無功功率以勵磁,這會導致電力系統的功率因數變壞。因此,在大功率、低轉速場合(如拖動球磨機、壓縮機等)不如用同步電動機合理。

    異步電動機是基于氣隙旋轉磁場與轉子繞組感應電流相互作用產生電磁轉矩而實現能量轉換的一種交流電機。異步電動機一般為系列產品,品種規格繁多,其在所有的電動機中應用最為廣泛,需量最大;目前,在電力傳動中大約有90%的機械使用交流異步電動機,所以,其用電量約占總電力負荷的一半以上。

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    異步電機有較高的運行效率和較好的工作特性,從空載到滿載范圍內接近恒速運行,能滿足大多數工農業生產機械的傳動要求。異步電動機主要廣泛應用于驅動機床、水泵、鼓風機、壓縮機、起重卷揚設備、礦山機械、輕工機械、農副產品加工機械等大多數工農生產機械以及家用電器和醫療器械等。

    在異步電動機中較為常見的是單相異步電動機和三相異步電動機,其中三相異步電動機是異步電動機的主體。而單相異步電動機一般用于三相電源不方便的地方,大部分是微型和小容量的電機,在家用電器中應用比較多,例如電扇、電冰箱、空調、吸塵器等。

    (審核編輯: 林靜)

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