如果电源可控制，电机性能指标 或 约束条件可以改变！

随着电机控制技术的发展，电机的设计条件发生了一定的变化，最为直接的变频技术，使得电机的输入电源频率和电压可调整，自然而然拓展了电机设计的自由度。

首先，变频的软起动功能优势，解决了工频起动时电流和起动转矩的约束；其次，定子槽数与转子槽数的匹配关系，会更为灵活，提升效率和功率因数的空间更大。

使用频率和电压可调的可控电源后，可不是单单设计约束条件减少这么简单，重要的是电机性能指标有了质的提升。

通常，异步电机起动和运行性能存在相互制约的关系：高起动转矩、低起动电流意味着转子电阻要足够大，正常运行时转子通损耗也大，发热量增加、效率降低。高性能鼠笼转子三相异步电动机实际上有个先决条件：起动电流大概为电机额定电流的5到7倍。实际应用中，如此大的起动电流危害性十分明显，对电机本体、被拖动设备以及供电电网都会造成有较大的冲击，且有时还不足以起动电机，特别是对于绞车、起重类设备，根本不能正常起动。

为减小起动电流，提高起动转矩，常规工频电源电机设计时，一般将电机转子设计为深槽和双鼠笼槽，具有以下独特性能：起动时集肤效应显著、转子电阻大，正常运行集肤效应小到可以忽略不计、转子电阻小，起动性能有了明显提升，正常运行时的效率和功率因数还是有所下降。倘若采用允许变频变压的可控电源，按优化好的电压、频率曲线馈电，可以实现起动过程的每一频率点处在接近额定运行状态，几乎不存在起动过渡过程，电流最大2倍额定电流就可以满足多数重载起动工况，表示起动电流大概为5-7倍额定电流先决条件不再存在，性能有提升的空间。

以上的分析讨论，其实也是变频调速三相异步电动机节能的理论基础，反映出异步电机变频调速有两点优势：（1）电机将被控制在更高的效率和功率因数下运行，可以获得更高的输出功率密度。（2）电机齿谐波的消除可以采用适当的频率和电流高次谐波的配合来消除，从而对于定子与转子槽配合的限定要小很多。

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