航天公开课三相交流异步电动机思维导图

三相交流异步电动机工作的本质仍然是通电导线在磁场中受到电磁力的作用而产生运动

但是，普通直流电动机电枢线圈的工作电流依靠电刷和换向器导入

而交流异步电动机却依靠定子线圈造成的旋转磁场切割转子绕组导线、产生感生电流

也可以说，转子绕组获取能量的方式是间接的。因此，交流电动机的工作特性有其自身的特点

最右边一条曲线是电动机在额定工作电压下的工作特性曲线，由此能观察到电动机的起动和工作过程

在电动机起动瞬间，其起动转矩为T s

随着转速的升高，工作转矩会沿着图中箭头所示的方向逐渐加大，使电动机更快地加速

在绕过最大转矩T max 拐角点后，电动机进入与直流电动机外特性类似的工作区域

转速、转矩基本呈线性变化的关系，而且表现得比较“硬”

电动机空载时的最高工作转速称为“同步转速”，它取决于电源的频率及电动机定子的磁极数

与直流电动机不同，三相交流异步电动机只能在有限的工作转矩条件下工作

当负载转矩接近其最大转矩T max 时，电动机将趋于不稳定状态

因此，电动机的额定工作转矩T r 一般都认定在起动转矩T s 的二分之一位置

该数值离最大转矩尚有较大的空间，以保证电动机能够比较可靠地工作

交流电动机分异步电动机与同步电动机两大类

异步电动机调速的方法主要有3种，它们是控制电动机定子绕组电压的调压调速

控制附加在电动机转子回路中电势的串级调速和同时控制电动机定子供电电压与频率的变频调速

而同步电动机的调速则由变化电源的频率、改变电动机同步转速，达到调速的目的（变频调速）

异步电动机的调速还可以分为改变其同步转速与不改变其同步转速两类

变频调速属前者，而调压调速及串级调速属后者

当定子绕组供电电压U D变小时，电动机工作特性变软，而且最大转矩下降

由此，在同样的负载转矩T L 作用下，电动机的实际工作转速就会降低

用此原理可以对电动机的转速进行调节，但必须有闭环措施才能使其工作稳定可靠

换向器的存在，使可靠性较差和必须经常维护成为它的主要不足

在此情况下，人们又致力于交流伺服电动机和直流无刷伺服电动机的研究

随着电子技术的进步，特别是新型大功率开关器件、中大规模集成电路、微处理器技术以及控制理论取得新的进展

使原先没有伺服性能的同步电动机和异步电动机与微电子技术结合为机电一体化

成为新一代交流伺服电动机。在十多年来，交流伺服技术在国际上已取得突破性的进展

并在若干工业先进国家中进入了商品化阶段，出现了交流伺服系统逐步取代直流伺服系统的发展趋势

其中最有代表的是永磁交流伺服驱动技术的发展

由永磁伺服电动机和伺服驱动器两大部分组成

它综合了伺服电动机、角速度和角位移传感器技术的最新成就

采用了新型的电力电子功率开关器件（如GTR、MOSFET、IGBT、MCT等全控型大功率器件、智能功率模块）

专用集成电路、微处理技术、交流变频技术、PWM控制的伺服驱动器与之相匹配

组成一种新型的高性能的机电一体化伺服系统