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感应电机是指一种定转子之间靠电磁感应作用，在转子内感应电流以实现机电能量转换的电机。感应电机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。
感应电机是指一种定转子之间靠电磁感应作用，在转子内感应电流以实现机电能量转换的电机。感应电机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。
转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心也是主磁路的一部分，一般由厚0.5mm的硅钢片叠成，铁心固定在转轴或转子支架上。整个转子的外表呈圆柱形。转子绕组分为笼型和绕线型两类。
正常情况下，感应电机的转子转速总是略低或略高于旋转磁场的转速（同步转速），因此感应电机又称为“异步电机”。
感应电机的负载发生变化时，转子的转速和转差率将随之而变化，使转子 导体中的电动势、电流和电磁转矩发生相应的变化，以适应负载的需要。按照转 差率的正负和大小，感应电机有电动机、发电机和电磁制动三种运行状态。
感应电机是指一种定转子之间靠电磁感应作用，在转子内感应电流以实现机电能量转换的电机。感应电机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。
转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心也是主磁路的一部分，一般由厚0.5mm的硅钢片叠成，铁心固定在转轴或转子支架上。整个转子的外表呈圆柱形。转子绕组分为笼型和绕线型两类。
正常情况下，感应电机的转子转速总是略低或略高于旋转磁场的转速（同步转速），因此感应电机又称为“异步电机”。
感应电机的负载发生变化时，转子的转速和转差率将随之而变化，使转子 导体中的电动势、电流和电磁转矩发生相应的变化，以适应负载的需要。按照转 差率的正负和大小，感应电机有电动机、发电机和电磁制动三种运行状态。
感应电机的结构
感应电机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子铁心是主磁路的一部分。为了减少激磁电流和旋转磁场在铁心中产生的涡流和磁滞损耗，铁心由厚0.5mm、的硅钢片叠成。容量较大的电动机，硅钢片两面涂以绝缘漆作为片间绝缘。小型定子铁心用硅钢片叠装、压紧成为一个整体后固定在机座内；中型和大型定子铁心由扇形冲片拼成。在定子铁心内圆，均匀地冲有许多形状相同的槽，用以嵌放定子绕组。小型感应电机通常采用半闭口槽和由高强度漆包线绕成的单层（散下式）绕组，线圈与铁心之间垫有槽绝缘。半闭口槽可以减少主磁路的磁阻，使激磁电流减少，但嵌线较不方便。中型感应电机通常采用半开口槽。大型高压感应电机都用开口槽．以便于嵌线。为了得到较好的电磁性能，中、大型感应电机都采用双层短距绕组 。
转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。转子铁心也是主磁路的一部分，一般由厚0.5mm的硅钢片叠成，铁心固定在转轴或转子支架上。整个转子的外表呈圆柱形。转子绕组分为笼型和绕线型两类
笼型转子
笼型绕组是一个自行闭合的绕组，它由插人每个转子槽中的导条和两端的环形端环构成，如果去掉铁心，整个绕组形如一个“圆笼”，因此称为笼型绕组（图5—1）。为节约用铜和提高生产率，小型笼型电机一般都用铸铝转子；对中、大型电机．由于铸铝质量不易保证，故采用铜条插入转子槽内、再在两端焊上端环的结构。笼型感应电机结构简单、制造方便，是一种经济、耐用的电机。所以应用极广。
绕线型转子
绕线型转子的槽内嵌有用绝缘导线组成的三相绕组，绕组的三个出线端接
到设置在转轴上的三个集电环上，再通过电刷引出。这种转子的特点是，可以在转子绕组中接人外加电阻，以改善电动机的起动和调速性能。
与笼型转子相比较，绕线型转子结构稍复杂，价格稍贵，因此只在要求起动电流小、起动转矩大，或需要调遣的场合下使用。
感应电机的工作原理
以电动机为例来说明感应电机的工作原理。感应电机定子在结构上和同步电机是一样的，但转子结构有较大的差别。图4．3为一笼型感应电动机的原理图。转子槽内嵌有导体，导体两端用短路环连接起来，形成闭合的回路。当定子绕组施加一三相对称交流电压，三相对称电流在定子绕组中通过，产生一个旋转磁场，该磁场的转向为由A相绕组轴线转向B相绕组、C相绕组轴线（图示情况为逆时针方向），转速为同步转速
，则磁力线将切割转子导体而感应电动势。电动势的方向可用右手定则确定。由于转子绕组为闭合回路，在电动势的作用下，转子导体内有电流通过，电流（有功分量）的方向与电动势相同。由电磁力定律可知，载流导体在磁场作用下产生电磁力，电磁力的方向可由左手定则确定，可以判断，电磁力的方向与旋转磁场的方向相同，如图1所示。这样转子在电磁力的驱动下就可以转动起来，旋转方向和旋转磁场的方向相同。如果在转子轴上施加机械负载，电动机就负载旋转，输出机械功率，实现由电能到机械能的转换。
图1 笼型感应电动机的工作原理
感应电动机的转速不可能达到定子旋转磁场的转速，即同步转速，因为如果达到同步转速，则转子导体与旋转磁场之间没有相对运动，在转子导体中不能感应出电动势和电流，也就不能产生推动转子旋转的电磁力。当然，若转子绕组另外通以交流电流，则另当别论。一般情况下感应电动机的转速总是低于同步转速，即两种转速之间总存在一定的差异，所以感应电动机又称为异步电动机。
转速控制方法
可以通过以下两种方法来改变感应电机的转速：
①改变定子的端电压。
②改变定子的频率。新能源汽车电机的输出转矩可随定子的端电压变化而变化。注意，电压的变化不会改变电机最大转矩所对应的转速差。
感应电机矢量控制
在感应电机的稳态学习中我们知道，感应电机调速方法很多，变压、变频、变极及绕线转子感应电动机转子回路串电阻或串入附加电动势（串级调速或双馈调速）都可以调节电机的转速。但多年以来的研究和实践表明，变频调速是感应电动机最理想的调速方法。基于感应电机稳态模型的恒压频比控制或电压-频率协调控制，虽然在一定转速范围内实现高效率的平滑调速，从而满足一般生产机械对调速系统的要求，但是由于电机内部存在的耦合效应，系统动态响应缓慢，对于需要高动态性能的应用场合，就不能满足要求。要实现高动态性能的调速系统或伺服系统，必须依据感应电动机的动态数学模型来设计控制系统。在各种基于动态数学模型的交流调速方法中，目前最为广泛应用的就是矢量控制。
无刷电机和感应电机的区别
一）“无刷”“有刷”的基本概念： 目前电动自行车广泛采用的是直流永磁电机，直流永磁电机按照是否采用电刷换向可分为有刷电机和无刷电机两种，有刷电机是直流电机的主流产品，目前绝大多数电动自行车电机都是有刷电机。无刷电机是一种特殊的直流电机，它采用内置传感器外加电子换向器的方法进行电子换向，无刷电机主要是为了消除电刷的磨损，以及电刷接触所产生的噪声。
二）有刷电机的缺点没有成为阻碍它在电动自行车中广泛应用的要素： 电刷磨损和电机噪声是“有刷”相对与“无刷”的两个最主要的缺点，但尽管存在这两个缺点，为什么国内绝大多数品牌厂家仍采用有刷电机的方案呢，难道他们没有意识到这个问题吗？原因在于：
A）电刷的磨损不构成主要问题 电动自行车是一种间断性工作的交通工具，一组电池通常最长的放电时间（骑行时间）一般为2-3个小时，使用者每天使用贸易的平均时间大约为1-2个小时，而现在，广泛应用于电动自行车的盘式转子电机采用平面式换向器和优质加长式电刷，工作寿命一般在1500小时以上，因此，按每个用户平均每天骑车1.5小时计算，一组电刷的使用时间已达1000天。可以看出，一组合格的电刷服役时间已接近三年，而更换一组电刷的成本仅为5元左右，平均每年不足2元！更何况，电动自行车使用了3年也确实有必要对车辆作一些全面的检查和维护，更换一些磨损零件，宣扬贸易电机十年免维护这种夸大的观点，有误导消费者的嫌疑。
B）电机发出一点声音是正常的 笔者在走访市场时，一位无刷电机电动车的促销员，演示无刷电机在空载条件下的静音特性，以此证明无刷电机要比有刷电机优越得多，其实，购买电动车绝不是购买空调设备，消费者大可不必为它是否毫无噪声而作出购买与否的决定。事实上，使用过无刷电机电动车的用户会知道，无刷电机在空载时或低负载时（如平坦无风情况下）电机发出的声音确实很小，但是，当运行至重载状态如上坡，顶风，它往往会发出远远比有刷电机更为“巨大”的音响，甚至出现令人不适的电磁抖动，而这种声音在安静的店堂促销过程中是不会出现的。 事实上，车辆电机运行时发出一些声音是正常的，毕竟它是一种户外使用的交通工具，国家规定的噪声合格标准为小于62分贝，绝大多数国产有刷电机都可以将分贝值控制在55分贝以下，属合格产品。无刷电机的促销员引导消费者追求“静音”，像促销空调机那样去促销电动车，也有误导消费者之嫌疑，空调噪声太大会影响睡眠，而电动车发出一点声音是绝不会影响使用的！
三）现有的无刷电机方案存在的一系列问题： 某晚报《无刷胜有刷》一文武断地将有刷电机指责为“寿命短、噪声大、效率低”，甚至指出“一般使用6个月至一年就需要更换电机内的碳刷”，讨伐之音毫无顾虑！为此，本文也步其所为，略数电动自行车无刷电机之弊端。
A）传感器工作环境差，导致系统失效！ 正规的无刷电机设计一般需要在非热源区设置光电或磁性（霍尔元件）传感器，用于检测电机转动位置，发出控制换向的信号，而现在市售的绝大多数所谓的电动自行车专用的无刷电机轮毂，由于受到设计尺寸和安装方式的限制，无法将传感器与热源隔离，几乎都采用了在铁芯定子上定位开槽并用胶水固定三个霍尔元件的方法来安装传感器，众所周知，电机的热源是一个客观存在，它来自电机的铜损和铁损，特别是当电机工作在较低效率区时，热量聚集的速度很快，于是铁芯就会发热，直接设置在热源区的传感元件会出现性能漂移，导致换向误差，一旦换向错误，则会导致电机效率的大辐度下降，温度进一步升高，以致进入恶性循环，直接导致电子换向器烧毁，一般表现为“短路”。一旦“短路”，无刷电机就有一种被“卡死”的感觉，转动十分困难，使用者甚至不能脚踩骑行。只有请三轮车或出租车运回，有经验的用户会自备一把剪刀，一旦短路卡死，就将电机输入线剪断，使之“开路”，这样，被烧毁的“无刷”，就可以蹬回到维修部了。
B）感应电动势，导致控制器烧毁： 笔者以顾客身份在询访市场时，有一位无刷的推销员，在向我自豪地介绍了“静音”特性之后，又兴致勃勃地演示无刷电机神奇的自充电功能：关闭总电源，摇动中轴，使后轮转动，然后鸣号表示已经发电，脚踩出来的电又被回收到电池中去了，她告诉我“电池若没有电可以自已发电”，神奇之极，且不去评价这种演示所表现的“永动机”属性违反了基本的能量守恒定律是多么的荒谬之极，骗个别消费者尚可，骗行家绝对不行，相反地，这种情况恰恰正是“无刷”的伤心地，由于无刷电机没有超越离合器，当车轮快速转动，在电机输入端会形成感应电动势，轮子转得越快，感应电动势就越高，当超过器件的耐压值时，会导致电子换向系统的“电压击穿”，电机又要短路，轮子骤然卡死，又需要求助于“一剪开路”了，这种情况往往会出现于下坡过程中，用户骑着无刷电动车吃吃力力地上坡，到了下坡，本以为可以轻松惬意一番，让它自由滑行，速度越来越快，感应电动势越来越高，终于导致元件被击穿，不用刹车就会停下来，这就是许多用户反映“无刷电动车”上坡时没坏，下坡时好端端地不会转的原因。
C）只说电机永不磨损、寿命十年，保修两年，就不说控制器！ 无刷与有刷不同，有刷的换向器置于电机之内，而无刷则置于电机之外，因此，无刷电机系统实际上是由“电机”和“电子换向器”两部份组成的。无刷的电机部分确实存在着某种“永不磨损”的属性，而无刷的电子换向器却是一个故障率很高的部件，如前所述的各种故障均发生的控制器上。目前，许多无刷的推销员向顾客作出电机“保用2年、5年甚至10年”的承诺，但控制器（电子换向器）却只能保修壹年，更换一只控制器费用高达200元。事实上，若是算上无刷系统控制器的维修费用，其维修成本将大大超过有刷电机更换几个电刷的成本。一旦个别厂家撤消了对控制器（换向器）的保修承诺，消费者的使用成本将迅速增加。
D）系统可靠性与性能的矛盾： 无需讳言，无刷电机的可靠性与最大工作电流有很大的关系，降低最大工作电流会改善可靠性，但如果大幅度降低最大工作电流，那就会带来无刷电动车运行乏力，性能低劣的负面影响，消费者不欢迎，无刷没有市场。这确实是摆在无刷系统面前十分严峻的课题。
E）无刷更需讲“防水”： 笔者不仅一次地看见某些无刷电机的推广商将整个无刷轮毂浸泡在“鱼缸”里转动，以炫耀其“两栖”作业的“优异”特性，在水下，有刷电机确实存在着换向困难的缺陷，但是，电动自行车并不是潜水艇，为何需要在水中行驶呢？这种看似有学问的演示，着实让人看不懂！事实上这也算是一种“魔术”，因为无刷采用电子换向，演示者并没有将电子换向装置也置于水中，若是将整个控制器（换向装置）也放在鱼缸中，无刷电机的情况会比有刷更惨。事实上，无论是无刷还是有刷都采用钕铁硼作为永磁材料，这种材料具有许多优良的特性，但它最大的缺点之一就是抗氧化性差，置于水中无疑是将钕铁硼置于最恶劣的条件之中，会导致电机的寿命因氧化失效。另外，无刷电机中有大量的硅钢片，也是会生锈的，更需要讲防水，进行这样的演示，虽然可以误导一些观众，若被说穿也没有什么意义。
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