[科普中国]-转子电流频率

转子电流频率即转子绕组电流频率，符号表示为f2，设定电源频转速频率为f1，转差率为S，转子的电流频率计算公式为：f2=Sf1。

转差率转子的实际机械转速通常用同步转速的分数以及与之有关的转差率表示。转差率定义为：1

转差率也可用转差率的百分数表示为：

转差百分数=

转子电流频率推导转子不动时，由定子产毕的旋转磁场相对于转子绕组的速度与相对于定子绕组的速度完全一样。于是，转子电流的频率与定子电流的频率相等。当转子以同步速旋转时，旋转磁场与转子之间没有相对运动，转子电流的频率为零。在其它转速下，转子电流的频率正比于转差率，证明如下。

首先，在个极的磁场里，以转速旋转的导体，其感应电流的频率为：

在感应电动机里，转子导体与定子产生的旋转磁场之间的相对转速为：

得到转子电流的频率为：

综合上式有：

变换得：

这就是所谓的转差频率． 在上式中，转子电流频率，定子输入电流(或电压)的频率。

综上所述：

定子旋转磁场以同步速旋转ωm(相对于静止的观察者)。

转子磁势产生的旋转磁场也是与定子磁势产生的旋转磁场同方向、同样的同步速旋转。定、转子产生的旋转磁场彼此之间是相对静止的。

转子产生的旋转磁场相对予转子的转速为(ωs-ωm)，其中ωm是转子本身实际的机械转速。

在转子中感应的电流和电压其频率是转差频率。1

深槽式及双笼型异步电动机从以上对笼型异步电动机的启动分析可知，直接启动时，启动电流太大；降压启动时，虽然减小了启动电流，但启动转矩也随之减小。根据异步电动机转子串联电阻的人为机械特性可知，在一定范围内增大转子电阻可以增大启动转矩，转子电阻增大还将减小启动电流，因此较大的转子电阻可以改善启动性能。但是，电动机正常运行时希望转子电阻小一些，这样可以减小转子铜损耗，提高电动机的效率。怎样才能使笼型异步电动机在启动时具有较大的转子电阻，而在正常运行时转子电阻又自动减小呢?深槽式和双笼型异步电动机就可实现这一目的。2

深槽式异步电动机深槽式异步电动机的转子槽形深而窄，通常槽深与槽宽之比为10～12或以上。当转子导条中流过电流时，漏磁通的分布如图1(a)所示。由图可见，与导条底部相交链的漏磁通比槽口部分相交链的漏磁通多得多，因此若将导条看成是由若干个沿槽高划分的小导体(小薄片)并联而成，则越靠近槽底的小导体具有越大的漏电抗，而越接近槽口部分的小导体的漏电抗越小。当电动机启动时，由于转子电流的频率较高，转子导条的漏电抗较大，因而各小导体中电流的分配将主要决定于漏电抗，漏电抗越大则电流越小。这样在由气隙主磁通所感应的相同电动势的作用下，导条中靠近槽底处的电流密度将很小，越靠近槽口则越大，因此沿槽高的电流密度分布如图1(b)所示，这种现象称为电流的集肤效应。南于电流好像被挤到槽口处，因而又称为挤流效应。集肤效应的效果相当于减小了导条的高度和截面(图1(c))，增大了转子电阻，从而满足了启动的要求。

当启动完毕，电动机正常运行时，由于转子电流频率很低，一般为1～3 Hz，转子导条的漏电抗比转子电阻小得多，因而前述各小导体中电流的分配将主要决定于电阻。由于各小导体电阻相等，导条中的电流将均匀分布，集肤效应基本消失，因而转子导条电阻恢复(减小)为自身的直流电阻。可见，正常运行时，深槽式异步电动机的转子电阻能自动变小，从而满足了减小转子铜损、提高电动机效率的要求。

双笼型异步电动机双笼型异步电动机的转子上有两套笼，即上笼和下笼，如图2(a)所示。上笼导条截面积较小，并用黄铜或铝青铜等电阻率较大的材料制成，电阻较大；下笼导条的截面积较大，并用电阻率较小的紫铜制成，电阻较小。双笼型电动机也常用铸铝转子，如图2(b)所示；显然下笼交链的漏磁通要比上笼多得多，因此下笼的漏电抗也比上笼大得多。

本词条内容贡献者为:

张磊 - 副教授 - 西南大学