西瑪電機(jī)分享交流電機(jī)的工作原理。

交流電機(jī)是一種依據(jù)電磁感應(yīng)定律，將交流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置 ，在現(xiàn)代工業(yè)、交通運(yùn)輸、家用電器等眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。西安西瑪電機(jī)有限公司生產(chǎn)的交流電機(jī)主要分為異步電機(jī)（感應(yīng)電機(jī)）和同步電機(jī)。


圖為交流電機(jī)的工作原理示意圖

西安西瑪異步電機(jī)工作原理

定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)
當(dāng)三相交流電流通入異步電機(jī)的定子繞組時(shí)，由于三相電流在時(shí)間上彼此相差 120° 電角度，且三相定子繞組在空間上也彼此相差 120° 電角度分布。
根據(jù)安培定律和電磁感應(yīng)定律，三相電流會(huì)在定子鐵芯中產(chǎn)生一個(gè)合成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速n1）由電源頻率f和電機(jī)的磁極對(duì)數(shù)p決定，計(jì)算公式為n1=60f/p 。例如，我國(guó)電網(wǎng)頻率f=50HZ，若電機(jī)磁極對(duì)數(shù)p=1，則同步轉(zhuǎn)速n1=3000r/min；若p=2，則n1=1500r/min 。
轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流
旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割了磁感線(xiàn)。
根據(jù)電磁感應(yīng)定律，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于西瑪電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩
轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中有了感應(yīng)電流后，根據(jù)安培力定律，載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用。
這個(gè)力在轉(zhuǎn)子上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)使轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)。然而，異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)n速始終小于同步轉(zhuǎn)速n1，因?yàn)槿绻D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于同步轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間就不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，也就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，電磁轉(zhuǎn)矩也就為零，所以稱(chēng)為 “異步” 電機(jī) 。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速之間的差值稱(chēng)為轉(zhuǎn)差s，轉(zhuǎn)差與同步轉(zhuǎn)速的比值稱(chēng)為轉(zhuǎn)差率，即s=(n1-n)/n1 。

西安西瑪同步電機(jī)工作原理

定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)
與異步電機(jī)類(lèi)似，同步電機(jī)的定子繞組通入三相交流電后，也會(huì)在定子鐵芯中產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，其同步轉(zhuǎn)速n1=60f/p。
轉(zhuǎn)子勵(lì)磁產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)
同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子上裝有勵(lì)磁繞組，通過(guò)直流勵(lì)磁電流，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生一個(gè)恒定的磁場(chǎng)（有 N 極和 S 極）。
轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用保持同步旋轉(zhuǎn)
定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極與轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁場(chǎng)的磁極之間存在相互吸引力，就像兩塊磁鐵相互吸引一樣。
定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子以相同的轉(zhuǎn)速同步旋轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n等于同步轉(zhuǎn)速n1，這就是 “同步” 電機(jī)名稱(chēng)的由來(lái)。在運(yùn)行過(guò)程中，只要電源頻率f和電機(jī)磁極對(duì)數(shù)p不變，同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速就保持恒定。

西安西瑪交流電機(jī)依據(jù)電磁感應(yīng)定律，將交流電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能， 因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、成本低、效率高等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)、交通運(yùn)輸、家用電器、航空航天等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

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