上次講了永磁同步電機(jī)，今天就來(lái)說(shuō)一說(shuō)交流異步電機(jī)。

交流異步電機(jī)由于特斯拉的推崇而顯得極為高大上，你想想啊，特斯拉都在用的東西能不好嗎？能不代表科技最前沿嗎？那百公里加速1.9秒的速度，就連F1賽車都望塵莫及啊，所以這交流異步電機(jī)必須的高大上才對(duì)。

那好，現(xiàn)在就來(lái)跟大家開(kāi)始說(shuō)道說(shuō)道了哈。

首先呢依然是結(jié)構(gòu)，是不是有些眼熟？其實(shí)這交流異步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和永磁同步電機(jī)是差不多的，依然是由定子以及線圈還有轉(zhuǎn)子組成。

交流異步電機(jī)結(jié)構(gòu)

唯一的區(qū)別就是永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子是粘貼著磁鐵，而交流異步電機(jī)則是纏繞著定子線圈，也就是說(shuō)在交流異步電機(jī)中，定子線圈取代了磁鐵的位置（左上方為交流異步電機(jī)，右下方為永磁同步電機(jī)）。

交流異步電機(jī)與永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子

那么問(wèn)題來(lái)了，因?yàn)橛来磐诫姍C(jī)有磁鐵作為勵(lì)磁場(chǎng)，從而在能夠在線圈磁場(chǎng)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)（相關(guān)原理不再?gòu)?fù)述，如有不懂請(qǐng)閱讀我上一篇文章新能源汽車上的永磁同步電機(jī)原理解析）。但是交流異步電機(jī)卻是纏繞著線圈，線圈沒(méi)有磁力，也不接通電源，那它是怎么轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)的呢？

首先我們需要明確的一點(diǎn)就是，轉(zhuǎn)子也必須帶有磁場(chǎng)，這樣定子線圈通電后才能轉(zhuǎn)動(dòng)，那么線圈要產(chǎn)生磁場(chǎng)就必須通電，怎么讓不通電的轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)呢？這就有必要跟大家說(shuō)道說(shuō)道磁生電的原理了，其實(shí)這也是變壓器以及無(wú)線充電的原理。

當(dāng)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)候處于磁場(chǎng)中的線圈就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也就說(shuō)會(huì)產(chǎn)生電壓差，在閉合的線圈中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。如同下圖一樣，當(dāng)磁鐵插入和拔出線圈的時(shí)候，線圈就會(huì)產(chǎn)生電流，進(jìn)而促使電流表指針轉(zhuǎn)動(dòng)。

磁生電

那么在交流異步電機(jī)中，轉(zhuǎn)子線圈是處于定子線圈的磁場(chǎng)中的，那接下來(lái)就好辦了，只要控制定子線圈的電流方向以及大小，那么就可以使得磁場(chǎng)發(fā)生改變，進(jìn)而使得轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生電流。

既然電流的方向和大小必須變化才能使得轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生電流，那么這也就不難理解為什么稱之為“交流異步電機(jī)”而不是“直流異步電機(jī)”了。因?yàn)橹绷魇菬o(wú)法產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)的，而應(yīng)用中一般使用交變電流來(lái)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，因此叫做——交流電機(jī)。

現(xiàn)在線圈產(chǎn)生了電流，那自然而然的，有電流的線圈就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而使得轉(zhuǎn)子有了磁場(chǎng)。大家會(huì)不會(huì)在這里摸不著頭腦？都什么跟什么??？

其實(shí)很簡(jiǎn)單：定子線圈的交變磁場(chǎng)使得轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，而感應(yīng)電流使得轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生了磁場(chǎng)。從而間接的使得輸入電機(jī)的電流產(chǎn)生了兩個(gè)磁場(chǎng)，一個(gè)是定子線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)磁場(chǎng)，另一個(gè)是轉(zhuǎn)子線圈感應(yīng)電流產(chǎn)生的勵(lì)磁場(chǎng)。

轉(zhuǎn)子線圈磁場(chǎng)建立過(guò)程

大功告成了，有了定子線圈的電磁場(chǎng)，也有了轉(zhuǎn)子線圈的勵(lì)磁場(chǎng)。這樣轉(zhuǎn)子就可以如用永磁同步電機(jī)一樣的轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)了。但是這里還有一個(gè)名詞叫做“異步”，這個(gè)怎么理解呢？這個(gè)“異步”當(dāng)然是相對(duì)于“同步”而言，在上一篇文章已經(jīng)解釋了“同步”的含義。那么此處的“異步”生動(dòng)的理解就是：由于轉(zhuǎn)子線圈的磁場(chǎng)需要經(jīng)過(guò)上述一系列變化才產(chǎn)生的，因此轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)產(chǎn)生以及變化總是晚于定子線圈的磁場(chǎng)（實(shí)時(shí)上是跟隨定子線圈磁場(chǎng)變化，但是永遠(yuǎn)都趕不上，畢竟定子線圈才是母親，轉(zhuǎn)子線圈是兒子），所以他們的步調(diào)并不是同步的，所以叫做“異步”。永磁同步電機(jī)在上電瞬間就能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的力因?yàn)樗旧砭陀写艌?chǎng)，而交流異步電機(jī)則在上電瞬間由于轉(zhuǎn)子線圈磁場(chǎng)并未建立，此時(shí)它是無(wú)法產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以也可以理解為：上電瞬間無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，造成它之后的轉(zhuǎn)動(dòng)總是落后于電流的變化，所以這是一個(gè)不同步（異步）的過(guò)程。

交流異步電機(jī)工作

好了整個(gè)交流異步電機(jī)的原理就講解完成了，回到開(kāi)篇問(wèn)題“特斯萊采用的交流異步電機(jī)真的是高大上的嗎？”。其實(shí)不是，交流異步電機(jī)很早以前就出現(xiàn)了，這個(gè)名字太專業(yè)把大家唬住了，在日常生活中他就是我們大部分人俗稱的電動(dòng)機(jī)，他的形態(tài)就是類似下邊這種丑丑的鐵疙瘩，你絕對(duì)想不到就這我們?nèi)粘Ｋ?jiàn)的居然被特斯拉捧上天了。

生活中的交流異步電機(jī)

那交流異步電機(jī)有何特點(diǎn)呢？

優(yōu)點(diǎn)：

1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定性好，抗震動(dòng)性能優(yōu)越。

2.不存在衰退現(xiàn)象，因?yàn)樗拇艌?chǎng)并不依靠磁鐵產(chǎn)生，這就使得它的工作溫度和退磁性都比永磁同步電機(jī)要好。只要不損壞，就不存在動(dòng)力下降的問(wèn)題。

3.功率大，恒速性能強(qiáng)，因?yàn)樗拇艌?chǎng)會(huì)根據(jù)輸入的電流變化而變化（一個(gè)可變過(guò)程），這就使得它在空載到滿載的過(guò)程中能夠接近恒速變化。

缺點(diǎn)：

1.可調(diào)速性不好，因?yàn)楹闼傩阅芎?，自然調(diào)速就比較困難，所以裝備交流異步電機(jī)的特斯拉控制器極其昂貴。

2.需要交流電才能運(yùn)轉(zhuǎn)，新能源汽車都采用電池供電，電池屬于直流電，這里就設(shè)計(jì)直流轉(zhuǎn)交流的過(guò)程，而這一過(guò)程處理在世界上都還沒(méi)有一個(gè)較為滿意的解決辦法，更何況特斯拉這種1.9秒破百的電機(jī)瞬間電流能夠達(dá)到上百安倍，這又將是一個(gè)挑戰(zhàn)。

所以基于機(jī)上這些原因，大部分的電動(dòng)汽車都采用永磁同步電機(jī)，而特斯拉這種較為昂貴的汽車才會(huì)使用交流異步電機(jī)。