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在上一個主題中，我們討論了電機(jī)啟動、效率和其他性能的參數(shù)關(guān)系。魚熊掌兼得是一種非常理想的效果，但如何盡力去實(shí)現(xiàn)，確實(shí)是運(yùn)動研究的課題。

正如我們所說，在啟動過程中，我們期望有一個大的啟動扭矩和一個小的啟動電流。這時，我們需要一個大的電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻。但是，在電機(jī)運(yùn)行過程中，為了滿足電機(jī)的效率指標(biāo)，我們也要小的轉(zhuǎn)子電阻。對于這一要求，繞線轉(zhuǎn)子電機(jī)可以通過在啟動過程中串聯(lián)電阻，在運(yùn)行過程中切斷電阻來解決。但是對于鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)來說，如何實(shí)現(xiàn)才是我們今天的話題。

鑄鋁轉(zhuǎn)子的槽形比繞線轉(zhuǎn)子自由得多，不受繞組形狀的限制，而是根據(jù)理論性能要求設(shè)計的。深溝轉(zhuǎn)子就是一個很好的例子。

深溝轉(zhuǎn)子是根據(jù)轉(zhuǎn)子沖槽的深寬比來定義的。深溝轉(zhuǎn)子的深寬比超過10，一般在10-12之間。感興趣的時候可以觀察和統(tǒng)計電機(jī)轉(zhuǎn)子的槽形。

深槽轉(zhuǎn)子電機(jī)主要利用集膚效應(yīng)，即當(dāng)導(dǎo)體中存在交流電或交變電磁場時，導(dǎo)體內(nèi)部的電流分布不均勻，電流集中在導(dǎo)體的“集膚”部分，也就是說電流集中在導(dǎo)體外表面的薄層中。越靠近導(dǎo)體表面，電流密度越大，導(dǎo)體內(nèi)部的電流越小，導(dǎo)致導(dǎo)體電阻增大。對于電機(jī)轉(zhuǎn)子來說，趨膚效應(yīng)的最終效應(yīng)就像電流被擠壓到轉(zhuǎn)子的槽位，所以習(xí)慣上也稱之為擠壓效應(yīng)。

當(dāng)電機(jī)啟動時，電機(jī)轉(zhuǎn)子條中的電流將均勻分布。起動前后電機(jī)電阻的變化主要是由于轉(zhuǎn)子電流頻率的變化。深槽轉(zhuǎn)子充分利用了導(dǎo)體的集膚效應(yīng)，在不影響電機(jī)運(yùn)行效率的情況下，有效提高了電機(jī)的啟動性能。

當(dāng)趨膚效應(yīng)將導(dǎo)電棒中的電流推向缺口時，同一電流產(chǎn)生的槽漏磁通減小，因此槽漏抗減小。因此，集膚效應(yīng)增加了轉(zhuǎn)子電阻，降低了轉(zhuǎn)子漏抗。

集膚效應(yīng)的強(qiáng)度取決于轉(zhuǎn)子電流的頻率和槽尺寸。頻率越高，槽越深，趨膚效應(yīng)越明顯。對于相同槽尺寸的轉(zhuǎn)子，不同頻率下集膚效應(yīng)的影響不同。轉(zhuǎn)子的等效電阻在電機(jī)正常運(yùn)行和啟動時有很大不同。在相同頻率下，深槽轉(zhuǎn)子的集膚效應(yīng)很強(qiáng)，但對普通結(jié)構(gòu)的鼠籠轉(zhuǎn)子也有一定的影響。因此，即使是普通結(jié)構(gòu)的鼠籠式轉(zhuǎn)子，啟動和運(yùn)行時的轉(zhuǎn)子參數(shù)也應(yīng)分開計算。

深槽異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子漏抗，由于轉(zhuǎn)子的深槽形狀，受集膚效應(yīng)的影響有所減小，但仍大于普通鼠籠式轉(zhuǎn)子的漏抗。因此，深溝電機(jī)的功率因數(shù)和最大扭矩略低于普通鼠籠電機(jī)。

對于電機(jī)產(chǎn)品，應(yīng)結(jié)合具體的運(yùn)行條件，對其相關(guān)的性能優(yōu)勢進(jìn)行適當(dāng)?shù)臋?quán)衡。但是，隨著變頻技術(shù)的進(jìn)步，鼠籠式電機(jī)的啟動可能不是什么大問題。如何將傳統(tǒng)電機(jī)控制與新型控制技術(shù)相結(jié)合，是未來電機(jī)發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。

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