淺談三相異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

摘 要：電動(dòng)機(jī)在各大行業(yè)應(yīng)用廣泛，三相異步電動(dòng)機(jī)作運(yùn)行時(shí)其電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，所以轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電動(dòng)勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換。而電動(dòng)機(jī)作為各大生產(chǎn)器械的動(dòng)力源，對國家重工業(yè)可謂起著中流砥柱作用。而近幾年我國電機(jī)的效率有了不少的提升，但即使這樣依然和國際先進(jìn)的電動(dòng)機(jī)存在一定差距，電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率較低于國外先進(jìn)水平約10%～20%。

關(guān)鍵詞：三相異步電動(dòng)機(jī)；發(fā)展現(xiàn)狀

1 三相異步電動(dòng)機(jī)簡介

電動(dòng)機(jī)，又稱為馬達(dá)、摩打或電動(dòng)馬達(dá)，是一種將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，并可再使用機(jī)械能產(chǎn)生動(dòng)能，用來驅(qū)動(dòng)其他裝置運(yùn)動(dòng)的電氣設(shè)備。大部分的電動(dòng)馬達(dá)通過磁場和繞組電流，在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部產(chǎn)生能量。 電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)原理基本上一樣的，其分別就在于能量轉(zhuǎn)化的方向不同：發(fā)電機(jī)是借由負(fù)載將機(jī)械能、動(dòng)能等等轉(zhuǎn)化為電能；若沒有負(fù)載，發(fā)電機(jī)不會有電流流出。

電動(dòng)機(jī)分為兩大種類，即直流發(fā)電機(jī)，以及交流發(fā)電機(jī)。其中三相異步電動(dòng)機(jī)是交流發(fā)電機(jī)的一種。而三相異步電動(dòng)機(jī)要旋轉(zhuǎn)起來的先決條件是具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組就是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場的。當(dāng)在定子繞組中通入三相交流電時(shí)，定子繞組就會產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場。電流每變化一個(gè)周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間旋轉(zhuǎn)一周，即旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度與電流的變化是同步的。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速計(jì)算公式為：n=60f/P 式中f是電源頻率，P為磁場的磁極對數(shù)，n的單位是：每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。因此呢，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與磁極數(shù)和使用電源的頻率有關(guān)。交流發(fā)電機(jī)里另一種類為同步電動(dòng)機(jī)。

2 三相異步電動(dòng)機(jī)的構(gòu)成

電動(dòng)機(jī)固定不動(dòng)的部分叫做定子、定子由電機(jī)外殼、3個(gè)繞組線圈和硅鋼條構(gòu)成，轉(zhuǎn)子就是可以電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分。主要由轉(zhuǎn)子硅鋼鐵心內(nèi)部鑲有轉(zhuǎn)子線圈，主軸兩端的軸承，軸承內(nèi)側(cè)是軸承油膛的內(nèi)軸承蓋，外側(cè)防止軸承移動(dòng)的軸承卡環(huán)和軸承油膛的外軸承蓋，外軸承蓋邊緣是防止油滲出的油封，和電機(jī)尾部的電機(jī)風(fēng)葉，風(fēng)葉也用卡環(huán)固定。

三相異步電動(dòng)機(jī)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的三相異步電機(jī)。三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生電動(dòng)勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換。與單相異步電動(dòng)機(jī)相比，三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動(dòng)機(jī)可分為籠式和繞線式兩種。繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能和調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

3 相異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

三相異步電動(dòng)機(jī)作為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的重要裝置，是電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的基礎(chǔ)部件，其耗電量占據(jù)了全部用電量的60%以上，對國民經(jīng)濟(jì)、能源利用、環(huán)境保護(hù)和人民生活質(zhì)量的提高都起著十分重要的作用。因此，開發(fā)高效、節(jié)能、降耗、可靠性高的三相異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品，推薦一批產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量高、市場信譽(yù)好的三相異步電動(dòng)機(jī)名優(yōu)產(chǎn)品給廣大用戶選擇，打造具有民族品牌的電機(jī)產(chǎn)品，增強(qiáng)國際競爭力，對確保國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有極其重要的戰(zhàn)略意義。三相異步電動(dòng)機(jī)是我國工業(yè)體系的一個(gè)重要組成部分，是主機(jī)產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)、控制執(zhí)行部件，這些電機(jī)廣泛地應(yīng)用于軍工設(shè)備、電子產(chǎn)品、工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)、家用電器、交通工具、電動(dòng)工具、康樂器具、儀器儀表等方面，是量大面廣的競爭性行業(yè)，隨著技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)創(chuàng)新的不斷發(fā)展，又是科技含量較高的一個(gè)成長性行業(yè)。

各功能部件（電動(dòng)機(jī)、編碼器、軸承、接線器等）集成化、模塊化，以減小電動(dòng)機(jī)尺寸；注重相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，如位置反饋、控制技術(shù)等。隨著直線電動(dòng)機(jī)研究的進(jìn)一步展， 它的種類也越來越多， 除了電磁驅(qū)動(dòng)以外， 以及壓電微驅(qū)動(dòng)、熱微驅(qū)動(dòng)、直接光微驅(qū)動(dòng)、超導(dǎo)微驅(qū)動(dòng)、高分子微驅(qū)動(dòng)等多種形式。直線電動(dòng)機(jī)的模塊化結(jié)構(gòu)可以使其行程和功率幾乎不受限制。

再者因?yàn)榄h(huán)境的不斷惡化，資源的匱乏，節(jié)能環(huán)保逐漸成為全球的熱點(diǎn)之一。三相異步電動(dòng)機(jī)正向高效節(jié)能方向發(fā)展，并且市場前景十分廣闊。在面臨巨大的節(jié)能減排的壓力下，引起了世界各國對節(jié)能高效電機(jī)的高度重視，歐美等發(fā)達(dá)國家不斷提高電機(jī)能效準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)?；疽呀?jīng)全部使用高效節(jié)能電機(jī)。繼各發(fā)達(dá)國家之后，我們國家為了扶持國內(nèi)電機(jī)制造業(yè)，令國產(chǎn)產(chǎn)品盡快形成市場競爭力也相繼制定了高效節(jié)能電機(jī)的法令法規(guī)，財(cái)政部，國家發(fā)展改革委聯(lián)合出臺了《關(guān)于印發(fā)節(jié)能產(chǎn)品惠民工程高效電機(jī)推廣實(shí)施細(xì)則的通知》，將高效電機(jī)納入節(jié)能產(chǎn)品惠民工程實(shí)施范圍，采取財(cái)政補(bǔ)貼方式進(jìn)行推廣。每一級都有一定的補(bǔ)償，這大大的增加了企業(yè)對這方面研究的積極性，加大了推廣新產(chǎn)品的力度，使產(chǎn)品能快速占領(lǐng)市場。

4 總結(jié)

目前，中國電機(jī)占全球電機(jī)的市場份額約21.5%，這一數(shù)據(jù)隨著國際經(jīng)濟(jì)大環(huán)境的回暖變化還會增加。因而電動(dòng)機(jī)的發(fā)展關(guān)系國家發(fā)展的命脈，自然國家以及各大企業(yè)等必定也是萬分注重其發(fā)展，目前我國電動(dòng)機(jī)發(fā)展蓬勃，也不斷的推成出新，技術(shù)層面一直有突破與發(fā)展。研發(fā)出更高效的電機(jī)刻不容緩。現(xiàn)在歐美等發(fā)達(dá)國家從事傳統(tǒng)電機(jī)生產(chǎn)的企業(yè)已經(jīng)越來越少，中國的電機(jī)企業(yè)就有可能成為他們的進(jìn)口商。國內(nèi)現(xiàn)有存量電機(jī)中高效電機(jī)比重不到5%，生產(chǎn)的高效電機(jī)主要銷往國外。同時(shí)，高效電機(jī)在中國的應(yīng)用比例目前僅為23%～25%。所以研發(fā)出更高效的電機(jī)刻不容緩。

參考文獻(xiàn)

[1]李秀紅 劉虹 變頻調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)發(fā)展趨勢分析 防爆電機(jī)2002， （4）

[2]張彩鳳. 基于三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式[J].裝備制造技術(shù)，2011（2）：16-18.

[3]徐堅(jiān).低壓電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題[J].電器應(yīng)用，2012，31（15）：52-54.

作者簡介

潘棟（1996-），男，漢族，鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)2014級學(xué)生。