顧名思義，感應(yīng)電動機運行的基本原理是基于電動汽車電機定子與轉(zhuǎn)子之間的電磁感應(yīng)作用，感應(yīng)電動機置轉(zhuǎn)子于轉(zhuǎn)動磁場中，因渦電流的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。感應(yīng)電動機運行時，定子繞組接到交流電源上，轉(zhuǎn)子繞組自身短路，由于電磁感應(yīng)的關(guān)系，在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生電動勢、電流，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。感應(yīng)電動機是應(yīng)用最廣的一種異步電動機。

異步電動機是泛指負載時的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)頻率之比不是恒定關(guān)系的一種交流電動機。在某種情況下，感應(yīng)電動機也可以叫異步電動機。異步電動機的缺點是功率因數(shù)較差。

這是因為異步電動機運行時，必須從電網(wǎng)里吸落后性的無功功率，它的功率因數(shù)總是小于1?！?/p>

(1)感應(yīng)電動機基本結(jié)構(gòu)

一般用途的感應(yīng)電動機的典型結(jié)構(gòu)如圖4-23所示。

由圖4-23可知，感應(yīng)電動機和其他類型電動機一樣，由三大部分組成：固定部分、轉(zhuǎn)動部分和輔助部分。感應(yīng)電動機組成主要包括定子、轉(zhuǎn)子和輔助部分。定子包括繞組定子鐵心、機座；轉(zhuǎn)子包括鑄鋁轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸和平衡塊等；輔助部分包括端蓋、接線盒、風扇和風罩。感應(yīng)電動機有鼠籠式感應(yīng)電動機和繞線式感應(yīng)電動機，具體如圖4-24所示。

(2)感應(yīng)電動機氣隙旋轉(zhuǎn)磁場和感應(yīng)電動勢

感應(yīng)電動機工作時，由定轉(zhuǎn)子共同建立的氣隙基波磁場，并與轉(zhuǎn)子繞組的電流形成相互作用產(chǎn)生電磁力(Fe）從而形成電磁轉(zhuǎn)矩。電磁轉(zhuǎn)矩克服負載轉(zhuǎn)矩輸出機械功，于是感應(yīng)電動機實現(xiàn)了機電能量轉(zhuǎn)換。感應(yīng)電動機能夠正常工作必需滿足兩個基本條件：電動機的定子、轉(zhuǎn)子基波磁動勢必須能合成并在氣隙內(nèi)建立旋轉(zhuǎn)磁場；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速必須小于氣隙磁場的轉(zhuǎn)速，并且兩者保持一個差值。氣隙基波旋轉(zhuǎn)磁場也就是主磁場的旋轉(zhuǎn)速度，它與電源頻率的關(guān)系為

? ? ? ?ns=60f/p

　　式中ns—同步轉(zhuǎn)速(r／min)；

　　f—定子電源頻率(Hz)；

　　p—定子繞組的極對數(shù)。

應(yīng)當指出，感應(yīng)電動機的空載氣隙磁場是由定子繞組的交流磁動勢建立的。

電動機籠型轉(zhuǎn)子和繞線型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖如圖4-25所示。

勵磁磁動勢：給異步電動機通入對稱的三相交流電時，將會在氣隙中會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)的氣隙磁場，這個旋轉(zhuǎn)的磁場會同時切割定轉(zhuǎn)子繞組，這樣在兩個繞組內(nèi)會產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電動勢，但是由于轉(zhuǎn)子繞組是開路的，所以沒有電流，即沒有磁動勢。由此可見，在這種情況下，整個氣隙磁場全部是由定子繞組內(nèi)的三相對稱電流產(chǎn)生，為此，定子磁動勢又叫做勵磁磁動勢，定子電流也叫勵磁電流。由于整個分析過程是完全對稱的，所以在分析時僅以一相（A相）為例來進行講解。

電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的磁動勢的特點：當A相電流達到正最大時，它所對應(yīng)的磁動勢也達到正最大。轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)的三相異步電動機，相當于一臺副邊開路的三相變壓器，其中定子繞組是原繞組，轉(zhuǎn)子繞組是副繞組，只是在磁路中，異步電動機定、轉(zhuǎn)子鐵心中多了一個空氣隙磁路而已。

主磁場：當定子三相繞組外施加三相對稱電壓時，繞組內(nèi)流過三相對稱電流，將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動勢建立起旋轉(zhuǎn)磁場。其中穿過氣隙到達轉(zhuǎn)子的基波磁場起主要作用，稱為主磁場。

漏磁場：只鉸鏈定子繞組就形成閉合回路，未能到達轉(zhuǎn)子的磁場，稱為定子漏磁場。

(3)感應(yīng)電動機的工作原理

電動機定子接三相電源后，電動汽車電機內(nèi)便形成圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢，圓形旋轉(zhuǎn)磁密，設(shè)其方向為逆時針轉(zhuǎn)。若轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子鼠籠導條與旋轉(zhuǎn)磁密有相對運動，導條中有感應(yīng)電動勢E，方向由右手定則確定。由于轉(zhuǎn)子導條彼此在端部短路，于是導條中有電流，不考慮電動勢與電流的相位差時，電流方向同電動勢方向。這樣，導條就在磁場中受力f，用左手定則確定受力方向，如圖4-26所示。

轉(zhuǎn)子受力，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩T，為電磁轉(zhuǎn)矩，方向與旋轉(zhuǎn)磁動勢同方向，轉(zhuǎn)子便在該方向上旋轉(zhuǎn)起來。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)速為n，只要n

即為異步電動機轉(zhuǎn)差率：s= n1—n/ n1

在正常情況下，異步電動機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）。

轉(zhuǎn)差率是一個表征異步電動機運行狀態(tài)的一個基本參數(shù)。感應(yīng)電動機的轉(zhuǎn)速隨負載的變化而變化。于是電動機實現(xiàn)了機電能量的轉(zhuǎn)換，這就是感應(yīng)電動機運行的基本原理。

(4)三相交流感應(yīng)異步電動機

用于電動汽車上的三相異步電動機多是籠型異步電動機，其定、轉(zhuǎn)子是由層疊的薄硅鋼片組成，以減少電動機損壞，提高效率。

一般電動機的封裝多采用鋁蓋封裝,液體冷卻，以減輕電動機的重量，可以使電動機結(jié)構(gòu)更緊湊，體積更小。異步電動機由于成本低，堅固耐用，速度范圍寬等特點適合用于電動汽車。PCIM是用一個六相逆變器進行控制，無需機械開關(guān) 喪改變電動機的極數(shù)，它根據(jù)轉(zhuǎn)矩的變化利用兩個一般性的矢量控制實現(xiàn)電極數(shù)三動改變。這種電動機高速運行時具有良好的性能，而且恒功率范圍寬，適合于大型的電動汽車。