主题：【原创】小侃电机之五 异步机啊你为什么异步 -- 黑皮
异步机啊你为什么异步
黑皮新年第一帖，先给大家拜年了。祝河里的各位新年快乐，万事顺意，祝西西河千秋万载，一统江湖。
上回说到特斯拉发明了交流电机和交流点，很是为这老小子感动了一把，突然觉得电机历史系列其他没有什么值得大书特书人物了，同步电机的发明固然重要，但是也就是从直流机又绕回来了，尤其是永磁同步，行业里很多的叫这个无刷直流(Brushless DC）。
接着上一章今天黑皮想讲一讲特斯拉发明的那个交流异步电机。
接着有人就要问了，“黑皮同学，为什么先讲异步机呢。”
黑皮“嗯，因为异步机重要，现在在电动机市场，异步机还是占很大比例的。。。”
人“但是同步机也很重要啊，发电机的应用就不说了，同步机在控制上的优势还是很明显滴，更何况现在永磁应用逐渐流行。。。”
黑皮“嗯，因为异步机结构简单，就线圈和轧钢，不像直流机还分自励，他励，同步机还分永磁，电磁的”
人“这个解释还算有点道理，但是你又不是搞设计的，你一搞驱动和控制的。。。。。”
黑皮“这个这个，因为黑皮学电机的时候，老师无良，上课忽悠我们，害的黑皮哪种都没学好。后来开始搞得就是异步，只能自己学，然后再慢慢接触同步和直流。嗯，这个你管得着么！！！”
言归正传，异步机咱们先得说说它为什么异步。
主讲：黑皮
助教兼听众：努努（酬劳：夜宵烧麦4只）
首先黑皮想说一个黑皮自己对于电机的一个理解。所有的电机的工作情况都是转子磁场追着定子磁场，或者反之。不管是哪一种电机，磁场都是旋转的，而且两个磁场他们一定一定是同步旋转滴！那为什么异步机他异步呢，因为异步电机的转子也是由线圈组成的，线圈产生的交流电自己会产生一个旋转磁场。。。。
写到这里，俺们家努努突然哭了。
鉴于俺努努哭着说上面一段他看不懂，黑皮就说慢一点。首先俺们先说异步电机的结构，电机由定子和转子组成，最普通的三相异步电机的定子是空间相位各差120度的三相绕组，如果对其加以相位差120度的三相交流电，定子就产生一个旋转磁场，磁场的旋转速度由交流电频率决定。“努努，你就把定子看成一个产生旋转磁场的东西，磁场大小和频率俺们可以控制。”然后异步电机的转子也是看成是由三相线圈组成，当电机还没有启动前，因为定子有一个选转磁场，转子线圈一定会产生一个感应电流而且同时那个线圈上会有一个感应磁场。这两个磁场的相互作用会使电机转起来。。。。。
“努努，那你觉得然后怎么样了”
“那电机就越转越快，和定子磁场一样快啦”
“不对，笨！如果转子线圈和定子一样快了，那定子的旋转磁场相对于转子就不存在了，而转子的感应电流也就不存在了，那转子也就不产生磁场了。一样不产生磁场的东西是不会和磁场产生作用力的，就像如果把你放到定子里面去，努努是一定一定不会转的。”
“嗯~~~，那么电机就不转了吧”
“不对，笨笨笨，笨死了！如果磁场作用力不存在了，那电机一定会减速，然后转子又有感应电流了，磁场感应力也回来啦，然后电机一定会重新加速滴！”
所以，异步电机的稳态工作情况应该是这样的。电子电流的磁场角频率是W1,转子转速角频率是Wr，而转子产生的电流的角频率是W2。如果在转子坐标轴上看问题，就是把转子当成一个静止坐标系，转子电流产生的旋转磁场角频率也是W2。但是俺们不要忘记，转子坐标轴本身是旋转滴。俺们也知道，如果要在定子坐标轴上看问题，那需要把转子的旋转角速度W2加上坐标轴本身的旋转速度Wr等于W2+Wr，而这个磁场的旋转速度正好和定子磁场W1相等，这也是为什么俺们既有旋转磁场的同步，W1=W2+Wr,但是因为转子的交流电本身会产生一个旋转磁场W2,从而导致了电机的转速Wr不同步于定子磁场W1，而W2/W1的比，在异步电机里是一个很重要的参数，叫做转差率。
现在休息！俺得给努努蒸烧麦去！
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先花哈
顺便给黑皮拜年。
希宝希宝，希望有宝
贴张图上来
黑皮其实对自己这一段的解释不太满意，但是觉得这段是理解异步机最重要的一个部分，要说清楚真得挺难，清嘴大哥觉得有没有更形象一点地比喻啊，这样黑皮也算是抛砖引玉了。
以前学习的时候，就是没有能够明白其实转子必须和定子磁场有相对运动，从而产生自己的感应磁场……所以异步电机也叫做感应电机（induction machine）
对了，心中一直有一个疑惑，异步电机的稳态模型很著名也很准确了，但是异步电机有没有理想的动态模型阿？
教老兄你电机学的是上课尽白活三句必然扯到自己女儿的任我行还是一丝不苟啥也不管就知道在黑板上抄书的周古董？
异步电机的动态模型是有的，有门课就叫电机瞬态过程分析，用一组非线性微分方程组及初始边界条件来描述的。我做了一个课题是一组大型异步电动机群的瞬态分析，用matlab做的，一共有二十几个非线性微分方程，数值解法算出来的结果居然不收敛，这是不可能的事情，不知道河里有没有大牛能指点一二。多谢。
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