异步电机是一种常用的交流电机,也被称为感应电动机。异步电机是通过电磁感应作用将电能转换为机械能的。它的主要特点是转速与电源频率成反比,转矩与电源频率成正比。除了这些基本的特性外,还有以下方面值得注意:
1)启动转矩小。由于异步电机是依靠旋转磁场的作用来产生转矩的,所以在刚刚启动时,由于旋转磁场还没有形成,所以转矩比较小。这就需要采用一些启动的方法,如星三角启动和自启动等。
2)恒转矩运行。在异步电机满载情况下,其转矩与电压和电流呈线性关系,随着负载的增加,转速减慢,但转矩不变。
异步电机的效率特性与其负载有关。如果负载较小,那么异步电机的效率就较低,因为耗散的功率往往比输出的功率还要大。但是,当负载逐渐增加时,效率会迅速上升,直到达到最高值,这被称为峰值效率。
另外,需要注意的是,在异步电机的负载达到额定值后,效率会随着负载的继续增加而逐渐下降。这主要是因为电机的铁损耗和电阻损耗随着负载的增加而增大,从而降低效率。
传统的异步电机启动是直接将电源电压施加在定子上,这会造成启动电流很大的问题,会影响电网的稳定性,所以通常采用一些较为常用的启动方式:
1)星/三角起动。该方法在起动时首先将电机的绕组接成星型,使电机起动时启动电流变小,随后再将绕组接成三角型,使电机继续运转。
2)电阻起动。通过串联电阻来减小启动电流,当电机能够正常运转时,电阻就可以断开了。
3)自启动。通过机械启动使电机达到一定的转速后,将定子接入电源,这样启动电流就比较小了。
为了调节异步电机的转速,需要采用相应的调速控制技术。目前主要的调速方式有以下几种:
1)变频器调速。变频器将交流电源转换为直流电源,再通过晶体管等电子元件将直流电源转换为变频交流电源供给电机,从而实现调速。
2)极数变换调速。通过改变电机端子的相互连接方式,使电机的极数发生变化,从而实现调速。
3)转子电阻调速。通过改变异步电机的转子电阻,降低起动转矩,从而达到调速的目的。