電機(jī)作為電力系統(tǒng)中重要的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，其內(nèi)部電磁特性對(duì)運(yùn)行性能有著至關(guān)重要的影響。其中，漏磁和阻抗特性是電機(jī)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵要素，它們不僅影響著電機(jī)的效率，還直接關(guān)系到電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

   在電機(jī)中，定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙導(dǎo)致了漏磁的存在。氣隙的寬度通常在0.5～3mm之間，這使得定子鐵芯與氣隙之間以及轉(zhuǎn)子鐵芯與氣隙之間形成了閉合回路的磁通，即漏磁通。定子的漏磁通在定子繞組中引起漏電感L1σ，而轉(zhuǎn)子的漏磁通則在轉(zhuǎn)子繞組中引起漏電感L2σ。這些漏電感與電機(jī)的阻抗特性密切相關(guān)。

   阻抗是電機(jī)繞組中電阻與感抗的合稱(chēng)。在轉(zhuǎn)子繞組中，由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)和磁場(chǎng)的變化，感抗是一個(gè)瞬時(shí)變化的量。而電阻在常溫下基本保持不變。這兩者之間滿(mǎn)足阻抗三角形關(guān)系，即阻抗等于電阻平方與感抗平方的和的開(kāi)根號(hào)。

 

   轉(zhuǎn)子的阻抗與轉(zhuǎn)子電流密切相關(guān)。當(dāng)負(fù)載增大，電機(jī)的阻轉(zhuǎn)矩增大，轉(zhuǎn)速降低，轉(zhuǎn)差率s增大，進(jìn)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子電流增大。這一變化反映到定子側(cè)，定子電流也隨之增大。因此，電機(jī)在負(fù)載增大時(shí)，電流會(huì)相應(yīng)增大，這是電機(jī)運(yùn)行中的一個(gè)基本規(guī)律。

   特別需要注意的是電機(jī)起動(dòng)時(shí)的情況。在電機(jī)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)差率s達(dá)到最大，即s=1，此時(shí)轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢(shì)最大，轉(zhuǎn)子電流也達(dá)到最大值。這導(dǎo)致定子電流通常為額定電流的4～7倍，起動(dòng)沖擊電流甚至可以達(dá)到額定電流的10～14倍。因此，在選擇電機(jī)開(kāi)關(guān)設(shè)備時(shí)，需要考慮起動(dòng)電流的影響，通常按照12倍額定電流來(lái)選擇。

   此外，電機(jī)的功率因數(shù)也是一個(gè)重要的性能指標(biāo)。功率因數(shù)cosθ是電阻r與阻抗Z的比值。由于阻抗Z是動(dòng)態(tài)的，隨著轉(zhuǎn)差率s的增大而增大，因此功率因數(shù)cosθ也是一個(gè)動(dòng)態(tài)量。在電機(jī)起動(dòng)時(shí)，由于轉(zhuǎn)差率最大，功率因數(shù)達(dá)到最低值。

   電機(jī)的運(yùn)行性能還受到電源電壓的影響。電源電壓的變化會(huì)直接影響旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁通的大小，進(jìn)而影響到電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。當(dāng)電源電壓降低時(shí)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁通減弱，導(dǎo)致輸出轉(zhuǎn)矩按平方關(guān)系降低。這也是電機(jī)在電源電壓降低時(shí)容易報(bào)過(guò)流的原因。

   綜上所述，電機(jī)中的漏磁與阻抗特性對(duì)電機(jī)的運(yùn)行性能有著顯著的影響。了解這些特性有助于我們更好地判斷電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，為電機(jī)的保護(hù)和維護(hù)提供基礎(chǔ)積累。同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中，我們需要根據(jù)電機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)和負(fù)載情況，合理選擇電機(jī)參數(shù)和保護(hù)措施，以確保電機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行和高效能量轉(zhuǎn)換。