感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的基本原理是基于電動(dòng)汽車電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間的電磁感應(yīng)作用，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)置轉(zhuǎn)子于轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)中，因渦電流的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，定子繞組接到交流電源上，轉(zhuǎn)子繞組自身短路，由于電磁感應(yīng)的關(guān)系，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)、電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)是應(yīng)用最廣的一種異步電動(dòng)機(jī)。

異步電動(dòng)機(jī)是泛指負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)頻率之比不是恒定關(guān)系的一種交流電動(dòng)機(jī)。在某種情況下，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)也可以叫異步電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)是功率因數(shù)較差。

這是因?yàn)楫惒诫妱?dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須從電網(wǎng)里吸落后性的無(wú)功功率，它的功率因數(shù)總是小于1。
(1) 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)

一般用途的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的典型結(jié)構(gòu)如圖4-23所示。

由圖4-23可知，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和其他類型電動(dòng)機(jī)一樣，由三大部分組成：固定部分、轉(zhuǎn)動(dòng)部分和輔助部分。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)組成主要包括定子、轉(zhuǎn)子和輔助部分。定子包括繞組定子鐵心、機(jī)座；轉(zhuǎn)子包括鑄鋁轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸和平衡塊等；輔助部分包括端蓋、接線盒、風(fēng)扇和風(fēng)罩。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)有鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和繞線式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，具體如圖4-24所示。
(2) 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

感應(yīng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，由定轉(zhuǎn)子共同建立的氣隙基波磁場(chǎng)，并與轉(zhuǎn)子繞組的電流形成相互作用產(chǎn)生電磁力(Fe）從而形成電磁轉(zhuǎn)矩。電磁轉(zhuǎn)矩克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩輸出機(jī)械功，于是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)能夠正常工作必需滿足兩個(gè)基本條件：電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子基波磁動(dòng)勢(shì)必須能合成并在氣隙內(nèi)建立旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必須小于氣隙磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，并且兩者保持一個(gè)差值。氣隙基波旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)也就是主磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度，它與電源頻率的關(guān)系為            
    ns=60f/p　　
    式中ns—同步轉(zhuǎn)速(r／min)；　　
    f—定子電源頻率(Hz)；　　
    p—定子繞組的極對(duì)數(shù).

應(yīng)當(dāng)指出，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空載氣隙磁場(chǎng)是由定子繞組的交流磁動(dòng)勢(shì)建立的。電動(dòng)機(jī)籠型轉(zhuǎn)子和繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖如圖4-25所示。

勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)：給異步電動(dòng)機(jī)通入對(duì)稱的三相交流電時(shí)，將會(huì)在氣隙中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的氣隙磁場(chǎng)，這個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)會(huì)同時(shí)切割定轉(zhuǎn)子繞組，這樣在兩個(gè)繞組內(nèi)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但是由于轉(zhuǎn)子繞組是開(kāi)路的，所以沒(méi)有電流，即沒(méi)有磁動(dòng)勢(shì)。由此可見(jiàn)，在這種情況下，整個(gè)氣隙磁場(chǎng)全部是由定子繞組內(nèi)的三相對(duì)稱電流產(chǎn)生，為此，定子磁動(dòng)勢(shì)又叫做勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)，定子電流也叫勵(lì)磁電流。由于整個(gè)分析過(guò)程是完全對(duì)稱的，所以在分析時(shí)僅以一相（A相）為例來(lái)進(jìn)行講解。

電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁動(dòng)勢(shì)的特點(diǎn)：當(dāng)A相電流達(dá)到正最大時(shí)，它所對(duì)應(yīng)的磁動(dòng)勢(shì)也達(dá)到正最大。轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)，相當(dāng)于一臺(tái)副邊開(kāi)路的三相變壓器，其中定子繞組是原繞組，轉(zhuǎn)子繞組是副繞組，只是在磁路中，異步電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子鐵心中多了一個(gè)空氣隙磁路而已。
主磁場(chǎng)：當(dāng)定子三相繞組外施加三相對(duì)稱電壓時(shí)，繞組內(nèi)流過(guò)三相對(duì)稱電流，將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)建立起旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。其中穿過(guò)氣隙到達(dá)轉(zhuǎn)子的基波磁場(chǎng)起主要作用，稱為主磁場(chǎng)。

漏磁場(chǎng)：只鉸鏈定子繞組就形成閉合回路，未能到達(dá)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)，稱為定子漏磁場(chǎng)。
(3) 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作原理

電動(dòng)機(jī)定子接三相電源后，電動(dòng)汽車電機(jī)內(nèi)便形成圓形旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)，圓形旋轉(zhuǎn)磁密，設(shè)其方向?yàn)槟鏁r(shí)針轉(zhuǎn)。若轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子鼠籠導(dǎo)條與旋轉(zhuǎn)磁密有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)條中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，方向由右手定則確定。由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)條彼此在端部短路，于是導(dǎo)條中有電流，不考慮電動(dòng)勢(shì)與電流的相位差時(shí)，電流方向同電動(dòng)勢(shì)方向。這樣，導(dǎo)條就在磁場(chǎng)中受力f，用左手定則確定受力方向，如圖4-26所示。

轉(zhuǎn)子受力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩T，為電磁轉(zhuǎn)矩，方向與旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)同方向，轉(zhuǎn)子便在該方向上旋轉(zhuǎn)起來(lái)。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)速為n，只要n<n1（n1為旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)同步轉(zhuǎn)速），轉(zhuǎn)子導(dǎo)條與磁場(chǎng)仍有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)時(shí)相同方向的電動(dòng)勢(shì)、電流及受力。電磁轉(zhuǎn)矩T仍舊為逆時(shí)針?lè)较?，轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，穩(wěn)定運(yùn)行在T=TL情況下。

即為異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率：s= n1—n/ n1在正常情況下，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）。

轉(zhuǎn)差率是一個(gè)表征異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)基本參數(shù)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨負(fù)載的變化而變化。于是電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換，這就是感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的基本原理。
(4) 三相交流感應(yīng)異步電動(dòng)機(jī)

用于電動(dòng)汽車上的三相異步電動(dòng)機(jī)多是籠型異步電動(dòng)機(jī)，其定、轉(zhuǎn)子是由層疊的薄硅鋼片組成，以減少電動(dòng)機(jī)損壞，提高效率。

一般電動(dòng)機(jī)的封裝多采用鋁蓋封裝,液體冷卻，以減輕電動(dòng)機(jī)的重量，可以使電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)更緊湊，體積更小。異步電動(dòng)機(jī)由于成本低，堅(jiān)固耐用，速度范圍寬等特點(diǎn)適合用于電動(dòng)汽車。PCIM是用一個(gè)六相逆變器進(jìn)行控制，無(wú)需機(jī)械開(kāi)關(guān) 喪改變電動(dòng)機(jī)的極數(shù)，它根據(jù)轉(zhuǎn)矩的變化利用兩個(gè)一般性的矢量控制實(shí)現(xiàn)電極數(shù)三動(dòng)改變。這種電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行時(shí)具有良好的性能，而且恒功率范圍寬，適合于大型的電動(dòng)汽車。

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