异步电机的三种运行状态详解

根据转差率大小和正负，异步电机分为三种运行状态，即电动机运行状态、发电机运行状态和电磁制动运行状态。

1.电动机运行状态

当定子绕组接至电源，转子会在电磁转矩的驱动下旋转，电磁转矩为驱动转矩，其转向与旋转磁场方向相同。此时电机将从电网中取得电功率转变成机械功率，由转轴传给负载。电动机转速n与定子旋转磁场转速n1同方向，如图2-9（b）所示。当电机静止时，n=0，s=1；当异步电动机处于理想空载运行时，转速n接近于同步转速n1，转差率接近于零。故异步电机作电动机运行时，转速变化范围为0＜n＜n1，转差率变化范围为0＜s＜1。

2.发电机运行状态

异步电机定子绕组仍然接至电源，转轴上不再接负载，而是由原动机拖动转子以高于同步转速并顺着旋转磁场的方向旋转。如图2-9（c）所示。此时磁场切割转子导体的方向与电动机状态时相反，因此转子电动势、转子电流及电磁转矩的方向也与电动机运行状态时相反，电磁转矩变为制动转矩。为克服电磁转矩的制动作用，电机必须不断地从原动机吸收机械功率，由于转子电流改变方向，定子电流跟随改变方向，也就是说，定子绕组由原来从电网吸收电功率，变成向电网输出电功率，使电机处于发电机运行状态。异步电机作发电机状态运行时，n＞n1，则-∞＜s＜0。

3.电磁制动运行状态(www.xing528.com)

异步电机定子绕组仍然接至电源，用外力拖动转子逆着旋转磁场的方向转动，此时切割方向与电动机状态时相同，因此转子电动势、转子电流和电磁转矩的方向与电动机运行状态时相同，但电磁转矩与转子转向相反，对转子的旋转起着制动作用，故称为电磁制动运行状态。如图2-9（a）所示。为克服这个制动转矩，外力必须向转子输入机械功率，同时电机定子又从电网中吸收电功率，这两部分功率都在电机内部以损耗的方式转化为热能消耗了。异步电机作电磁制动状态运行时，转速变化范围为-∞＜n＜0，相应的转差率变化范围为1＜s＜∞。

图2-9　异步电机的三种运行状态

（a）电磁制动；（b）电动机；（c）发电机

由此可知，区分这三种运行状态的依据是转差率的大小：当0＜s＜1时，为电动机运行状态；当-∞＜s＜0时，为发电机运行状态；当1＜s＜∞时，为电磁制动运行状态。

综上所述，异步电机既可以作电动机运行，也可以运行在发电机状态和电磁制动状态，但异步电机主要作为电动机运行，异步发电机很少使用；而电磁制动状态往往只是异步电机在完成某一生产过程中而出现的短时运行状态，如起重机下放重物等。