電子發燒友網報道（文/李寧遠）電機品種繁多，分類方式也是多種多樣。按照控制方式可以分為伺服電機、步進電機和力矩電機等。按照驅動方式分為直流電機和交流電機，其中，交流電機按照轉子和定子轉動是否同步可以分為同步電機和異步電機。


異步電機作為電機中重要的門類，有著結構簡單、制造容易、價格低廉、運行可靠、堅固耐用的工作特性，是電機領域不能忽視的重要產品。


對比同步電機，異步電機有哪些特點


我們知道同步電機最直接的特征就是同步，即當處于穩態時，同步電機的轉速恒為常數而與負載的大小無關。而異步電機，指電機的旋轉速度與電源的交流頻率不完全同步，根據負載的變化而轉速會調節。


異步電機通過定子產生的旋轉磁場與轉子繞組的相對運動，產生感應電動勢從而使轉子繞組中產生感應電流，進而產生轉矩。當異步電動機工作在電動機狀態時，轉子轉速會一直小于同步轉速。


從結構上看，異步電機的結構是明顯比同步電機簡單的，主要是異步電機沒有額外的勵磁繞組。相對來說制造成本也比同步電機更低廉一些。


如果說同步電機較高的轉速和精確的控制性能是有別于異步電機的巨大優勢，那么異步電機經濟實惠、寬范圍調速以及啟動簡單的特點也是同步電機無法達到的特性。很多家用電器、水泵等應用不需要精確的控制性能，異步電機就能很好地滿足應用需求，而且維護成本也相對更低。


異步電動機的轉速可以隨著負載的變化來調節，尤其是繞線式異步電動機，調速的方法很多，對有著寬調速范圍的應用很友好。此外，異步電機在高轉速低轉矩的時候效率還是挺高的，有些電動汽車上就應用了異步電機這個特點。


不同異步電機的差別


按照轉子結構的不同給異步電機進行分類，目前有鼠籠式異步電機和繞線式異步電機。鼠籠式異步電機是應用得最廣泛的異步電機，其轉子由一組金屬導體固定在轉子軸上形成鼠籠結構，既簡單又便宜。


鼠籠式異步電機，直接啟動時啟動電流很高，啟動扭矩偏低，常常需要一定的輔助設備來提供啟動轉矩。啟動功率因數差是鼠籠式異步電機無法改善的特性，不過好在它運行功率因數還是較高的。


此外，鼠籠式異步電機還有著更高的最大功率輸出能力，雖然無法進行速度控制，但是其使用方便，配合其簡單可靠的結構和低廉的成本，在很多工業應用上都占有重要的地位。


繞線式異步電機的轉子是由繞有繞組的線圈組成，這些線圈通過滑環或刷子與電源進行連接。而因為有滑環或刷子的存在，繞線式異步電機結構會更復雜一些成本也更高，維護起來也比鼠籠式異步電機麻煩不少。其最大功率輸出能力也不及鼠籠式異步電機。


但是繞線式異步電機可以通過外部轉子電阻，降低電機啟動電流和轉速，增加啟動轉矩，明顯改善電機的啟動和調速性能。對一些對轉速要求較高且需要精準控制的應用，繞線式異步電機在需要快速啟停、頻繁變速或反向運行時明顯具有更好的性能優勢。


也可以從定子結構差異來區分，單相、兩相、三相都是這種分類。三相異步電機定子上有排列規律的三相繞組，分別接到供電網絡的三個相線上。因其優異的特性，可以說是應用得最多的異步電機。


三相異步電機效率較高，能夠在不同負載下保持穩定的工作效率，同時轉矩較大，適用于需要承受較大負載的應用場景，加上啟停運行都足夠穩定，既能在工業領域驅動各類設備，也能在汽車領域應用自如。


小結


總的來看，異步電動機是各類電機中應用最廣、需要量最大的一種，在相當多領域都有其應用，如風機、泵、壓縮機、機床、輕工機械、農業機械等等。異步電機在這些應用領域憑借可靠耐用持續發揮著重要作用。