提高异步电机起动转矩的方法与变压器相似性

在电机学的教学课件——起动转矩-感应电机章节中，我们探讨了异步电机的重要特性。起动转矩是电机在初始阶段能够产生的扭矩，它是电机能否有效启动的关键参数。当电源频率设为s=1（即同步转速n=0）时，将这个值代入异步电机的转矩表达式，我们会得到异步起动转矩的计算方法。值得注意的是，通过增大转子电阻(sm)，可以提高起动转矩(Tst)，直到达到最大值。这是因为增加电阻会使得转子磁场与定子磁场的相对速度增加，从而提升起动性能。 对于绕线式转子异步电机，一个常用的策略是在转子电路中串联附加电阻，这种做法能够有效地增强起动时的转矩输出。这在电机设计中是一种实用的技术手段，特别适用于需要高起动性能的应用场景。 感应电机因其结构简单、制造成本低等优点在工业生产和日常生活中广泛应用。它们的定子和转子之间没有直接的电连接，能量转换依赖于电磁感应原理，这使得它们在运行时不会形成电弧，降低了维护需求。然而，感应电机的一个缺点是它会从电网吸收滞后的无功功率，导致电网功率因数下降，影响电网的效率。此外，感应电机的调速性能较差，无法像直流电机那样轻易改变转速。 电机的定子部分是核心组件，包括定子铁心、定子绕组和机座。定子铁心由硅钢片制成，为了减少铁损耗，会采用多层薄片并涂上绝缘漆。定子绕组根据电机的大小和类型，可以选择不同的槽型，如半闭口槽和开口槽，以优化磁路性能。绕组可以接成星形或三角形，以适应不同的供电需求。 转子则包含转子铁心、转子绕组和转轴。转子铁心同样是主磁路的一部分，一般由硅钢片制成，并固定在转轴上。笼型转子是最简单的结构，由导条和端环组成，适合小型电机；而绕线型转子则有更复杂的集电环和电刷结构，便于接入外部电阻进行起动和调速控制。 气隙是定子和转子之间的空间，它的大小对电机的性能有着显著影响，合适的气隙有利于提高电机的效率和动态响应。理解感应电机的起动转矩及其影响因素，有助于我们在实际应用中更好地优化电机的设计和操作。