1 前语
异步电机是典型的惯例沟通电机。自从现代沟通变频调速技能创造以来，异步电机驱动技能得到了广泛的研讨和开展。但在这些研讨中，首要关于变频器拓朴构造及操控算法的研讨开发，而在异步电机规划和剖析方面却没有显着的改动。现在，中国所用电动机首要为20世纪70年代末规划出来的Y系列异步电机，该电机首要是关于恒频恒压电源规划的。这么的电机在变频器供电下，其功率、功率因数和功率密度等稳态功用都有所下降，且电机绝缘、噪声及其它毛病状况也趋于恶化。因而，从头思考异步电机在变频调速体系中的规划疑问势在必行。
2 变频器供电下的电机作业条件
在变频器供电办法下，异步电机的作业条件有了一个很大的改动，惯例异步电机规划和剖析办法现已不能与之相适应。
惯例异步电机规划中，底子规划关键是:
（1）满意所需求的发动特性;
（2）具有杰出的安稳作业状况;
（3）制作简洁。
为了满意发动恳求，通常将转子槽规划成深槽或双鼠笼槽，运用其集肤效应添加发动时的转子电阻，然后进步发动转矩。但这么既下降了电机安稳正常作业时的特性（如下降了功率和功率要素），又添加了制作加工的难度。对变频器供电下的异步电机，由于可便利地调频调压，使其机械特性曲线能够有条件的平移。当频率下降时，曲线左移;当频率上升时，曲线右移。这给电机作业带来新的改动，首要表现在以下几个方面:
1）电源频率变小，电机机械特性可随之左移。这么可运用调频来直接运用其最大转矩作为发动转矩，然后使转子槽型能够在进步安稳作业功用的方针上进行优化规划。
2）变频器适本地变频变压，然后可将异步电机调理在最好作业点上，即得到最小滑差、最大功率和高功率要素。这么在确保出力不变的状况下，可用最大功率和高功率要素替代额外功率和额外功率要素，进而减小电机尺度，减轻其分量和下降本钱。
3）通过变频器的调频调压，可对异步电机进行矢量操控，在确保满意的气隙磁场条件下，可得最小励磁电流，然后一同进步电机的功率因数和功率。
3 规划关键
为充分运用变频器能变频变压的供电条件，发掘电机自身潜能，进步电机自身功用，下降其制作和作业本钱，自90年代以来，逐渐开展了在变频器供电下的异步电机规划和剖析办法。归纳起来有下面五点:
1）规划应是一个作业区域的最优规划，而不是传统的额外点的规划。
以往电机规划都是环绕作业额外点来规划，以获取最好额外作业功用。而关于变频调速电机来说，通常电机是作业在一个区间，所以只是具有最好额外作业功用是不行的，更首要的是在作业区间里有较好的作业功用。
2）电机规划在寻求高功率的一同，有必要思考高功率要素。
传统电机规划中首要寻求高功率，而忽略对高功率因数的寻求。
事实上，在变频调速体系中，功率因数的凹凸对体系，格外对变频器的作业状况有很大的影响。低功率因数则需求更大容量的变频器，体系功率下降，谐波分量添加。
3）电机的内部空间磁场散布应与电流时刻波形有一个恰当的匹配以减小谐波分量。通常以为，变频器的运用使得电机内部电磁谐波添加，首要是由于变频器开关效果使得电压、电流时刻谐波添加。事实上，由于电机内部定转子齿槽散布发作的空间磁场齿谐波在必定条件下可与电流时刻谐波彼此抵消，因而定转子齿槽数目、槽型及其尺度巨细规划应与减小磁场谐波分量相联系。
4） 电机定转子槽型优化规划
由于变频调速电机能够通过变频变压操控来满意对发动功用的恳求，这使得传统电机规划中的发动功用规划束缚被放宽。在传统的转子槽形规划中，为了满意发动功用，常常通过增大发动时转子挤流效应的办法来增大转子发动电阻，然后增大发动转矩。因而，对发动功用恳求高的传统电机转子槽形通常为双鼠笼槽形或深槽形。该槽型增大了漏感和转子电阻，下降了安稳作业时的功率因数和功率。而在变频调速电机规划中，电机转子槽形的挑选首要为了满意安稳作业时的功率和功率因数等功用，因而转子的电阻和漏抗都应规划得尽量小。转子槽形可按安稳作业时的最优功用来优化规划。
5）变频调速电机恰当规划可具有高牢靠性和高容错才干。
在变频器供电下的异步电机中，当一相或两相发作毛病后，通过操控器恰当调理和运用电机的优化规划，体系仍能坚持正常作业。毛病后的缺相作业，其功用指标将有所下降，但仍可抵达可承受的作业才干。格外为使毛病后单相正常作业，除用操控器调理电流外，还需合作电机规划参数。恰是由于上述新的规划战略，使得新的异步电机规划在出力不变条件下，其体积削减25%-30%，或许说电机功率密度添加25%-30%。别的，在调速规模内，均匀作业功率进步3%，均匀功率因数进步4%，然后使得异步电机运用规模大大拓展，首要将在运用大户—风机、水泵调速中得到广泛运用。
4 变频调速电机规划的进一步开展
近10年来，对变频器供电下的异步电机规划的研讨逐渐添加，这些研讨包含:怎么思考在电力电子操控电源下的电机规划，怎么树立电机及体系的高频模型，怎么知道电磁空间构造与其操控时刻上的互补联系等。1991年，IEEE专门安排查询研讨，对用于变频调速的沟通电机拟定新的工业规范。查询陈述指出:在变频调速体系中，由于供电电源
为非正弦波，所以电机规划中以基波为规范的底子公式应有所改动，首要尺度的规划公式应思考谐波的影响。在变频调速电机功用方面，陈述以为:在变频器供电条件下，异步电机的电磁负荷分配趋于更合理，异步电机的损耗下降，因而异步电机的功率密度能够规划得较高;变频调速体系中，电机在分量不变的条件下能多输出30%~40%的功率。文献[4<进一步提出了电力电子与电机集成体系的概念，并以为变频器供电下的异步电机规划和剖析实践上是一个体系疑问，它有必要将电机与电力电子变频器及其操控办法同时思考。其体系首要特征可归纳为:集成化，即电力电子、电机及其操控体系高度集成，使得三者从规划、制作、作业都更严密地融为一体;智能化，即自适应、含糊、神经元网络及根据遗传算法的各种人工智能操控办法很多引进和运用;通用化，即同一体系能够关于不相同办法的电机以及不相同作业形式而施行不相同的操控办法;信息化，即电机体系不行是变换、传送能量的设备，也是传递、沟通信息的通道。