三相交流異步電動機定子旋轉磁場的形成
2023-12-26 13:40:11
如下圖所示，當馬蹄形永*磁鐵旋轉起來以后（圖中是順時針方向），其N極和S極之間的磁感線也隨之旋轉。處于N、S極之間的金屬環的兩個邊就處于切割上述磁感線的狀態中，只是切割的方向與磁鐵旋轉的方向剛好相反，即為逆時針方向。根據電磁感應定律，此時金屬環中就會產生感應電流，它的方向為下圖b所標出的方向（⊕表示進入導線，⊙表示從導線中出來）。
這樣，金屬環就成為一個處在磁場中的通電導體了。通電導體在磁場中將受到電磁力的作用。上圖中金屬環處在磁場中的兩個邊的受力方向剛好和磁鐵旋轉的方向相同，即順時針方向。金屬環受力后，產生一個力矩，并以其軸線為旋轉中心沿順時針方向旋轉起來，但它的旋轉速度始終不會達到磁鐵旋轉的速度?？梢韵胂螅绻_到了磁鐵的旋轉速度，它和磁鐵之間就沒有了相對運動，也就不再切割磁感線了，也就不會產生感應電流，當然也就沒有了電磁力的作用，即沒有了旋轉的動力，勢必使其減速和磁鐵拉開一定的距離。這種金屬環和磁鐵旋轉轉速不相同的現象，被形象地稱為”不同步“或”異步“。
如果設法用電能產生上述磁鐵旋轉帶來的”旋轉磁場“，就會出現一個電動機。交流電動機的定子就是為此而產生的。
上圖是三相正弦交流電的波形圖，下面是一臺*簡單的兩極定子三相繞組，每一相只有一個線圈。規定U1、V1、W1分別為三相繞組的首端，U2、V2、W2分別為三相繞組的末端；三相電源正相序為A→B→C，分別對應著與繞組U1、V1、W1相連接（假設繞組的末端聯結在一起，形成星形接法），電流在正半個周期時，從繞組的首端進入，用符號⊕（箭尾）表示，從繞組的末端流出，用符號⊙(箭頭）表示。
當三相繞組通入三相交流電后，利用通電螺線管（將每一相繞組看成是一個螺線管）產生兩個磁極的原理，用右手判定出三相繞組產生的磁場方向，或者說電磁鐵的N、S極。通過圖中電源變化一個周期5個時間段的電流變化，得到了三相繞組所形成的磁場的方向也剛好旋轉了一圈，旋轉方向是順時針的，剛好與電源和三相繞組連接的相序方向相同。
四極電動機三相繞組形成旋轉磁場的工作原理如上圖所示，可以按上述兩極的方法進行分析?？梢钥闯?，此時電源變化一個周期，三相繞組形成的磁場轉過了半圈（機械角度為180度）。也就是說轉速相當于兩極電動機的二分之*。
如果對一臺6極的電動機進行分析，得到的結論將是：電源變化一個周期，三相繞組形成的磁場將轉過三分之*圈（機械角度為120度），也就是說轉速相當于兩極電動機的三分之*。
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