西玛电机分享交流电机的工作原理

西玛电机分享交流电机的工作原理。

交流电机是一种依据电磁感应定律，将交流电能转换为机械能的装置 ，在现代工业、交通运输、家用电器等众多领域广泛应用。西安西玛电机有限公司生产的交流电机主要分为异步电机（感应电机）和同步电机。


图为交流电机的工作原理示意图

西安西玛异步电机工作原理

定子产生旋转磁场
当三相交流电流通入异步电机的定子绕组时，由于三相电流在时间上彼此相差 120° 电角度，且三相定子绕组在空间上也彼此相差 120° 电角度分布。
根据安培定律和电磁感应定律，三相电流会在定子铁芯中产生一个合成的旋转磁场。这个磁场的转速（同步转速n1）由电源频率f和电机的磁极对数p决定，计算公式为n1=60f/p 。例如，我国电网频率f=50HZ，若电机磁极对数p=1，则同步转速n1=3000r/min；若p=2，则n1=1500r/min 。
转子导体切割磁感线产生感应电动势和电流
旋转磁场以同步转速旋转时，转子导体与旋转磁场之间存在相对运动，相当于转子导体切割了磁感线。
根据电磁感应定律，转子导体中就会产生感应电动势。由于西玛电机转子绕组是闭合的，在感应电动势的作用下，转子导体中就会产生感应电流。
转子载流导体在磁场中受力产生电磁转矩
转子导体中有了感应电流后，根据安培力定律，载流导体在磁场中会受到力的作用。
这个力在转子上形成电磁转矩，驱使转子沿着旋转磁场的方向旋转。然而，异步电机的转子转n速始终小于同步转速n1，因为如果转子转速等于同步转速，转子导体与旋转磁场之间就不存在相对运动，也就不会产生感应电动势和电流，电磁转矩也就为零，所以称为 “异步” 电机 。转子转速与同步转速之间的差值称为转差s，转差与同步转速的比值称为转差率，即s=(n1-n)/n1 。

西安西玛同步电机工作原理

定子产生旋转磁场
与异步电机类似，同步电机的定子绕组通入三相交流电后，也会在定子铁芯中产生一个旋转磁场，其同步转速n1=60f/p。
转子励磁产生恒定磁场
同步电机的转子上装有励磁绕组，通过直流励磁电流，使转子产生一个恒定的磁场（有 N 极和 S 极）。
转子与旋转磁场相互作用保持同步旋转
定子旋转磁场的磁极与转子励磁磁场的磁极之间存在相互吸引力，就像两块磁铁相互吸引一样。
定子旋转磁场以同步转速旋转时，会带动转子以相同的转速同步旋转，即转子转速n等于同步转速n1，这就是 “同步” 电机名称的由来。在运行过程中，只要电源频率f和电机磁极对数p不变，同步电机的转速就保持恒定。

西安西玛交流电机依据电磁感应定律，将交流电能转换为机械能， 因结构简单、运行可靠、成本低、效率高等优点，在工业、交通运输、家用电器、航空航天等领域广泛应用。

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