三相、单相及同步电机的工作原理

一、          三相异步电动机的工作原理：
三相异步电动机要其旋转起来先决条件是具有一个旋转磁场，三相异步电动机的定子绕阻就是用来产生旋转磁场的，我们知道，但相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的，三相异步电动机定子绕阻中的三个绕阻在空间位置上也差不120度，这样，当定子绕阻通入三相电源时，字子绕阻会产生一个旋转磁场，电流第变化一个周期旋转磁场在空间旋转一周，即旋转磁场的旋转速度与电流变化是同步的，旋转磁场的转速为n=60f/p式中f为电源频率，p是磁场的极对数，n的单位是：每分钟转速，电动机的转速与磁极数和使用电源的频率有为，为此，控制电动机的转速有两种方法：1、改变电动机的极对数。2、变频法，现很多是利用变频技术控制电动机的无极变速。
旋转磁场的旋转方向与绕阻中电流的相序有关，相序A、B、C顺时针排列，磁场则顺时针旋转，若把三根电源中的任意两根对调，如将B相电流通入C相，，C相电流通入B相绕阻中，则相序为：C、B、A则磁场必然逆时针方向旋转，利用这一特性我们可以很方便地改变电动机的方向。
一般情况下，电动机的实际转速n，低于旋转磁场n1，因为假设n=n1则转子导条与旋转磁场就没有想对运动，就不会切割磁力线，也就不会产生，磁转矩，所以转子的转速n必然小于n1为此，我们称三相电动机为异步电动机。
二、            单相电动机的工作原理：
单相电动机只有一个绕阻，转子是鼠笼式的，当单相正弦电流通入定子绕阻时，电动机就会产生一种交变磁场，这个磁场的强弱方向随时间作正弦规律变化，但在空间位置上是固定的，所以又称这个磁场为交变磁场，这个交变磁场可分为两个以相转速、旋转方向相反的旋转磁场，当转子静止时，这两个旋转磁场在转子中会产生两个大小相等方向相反的转矩，使得合成转矩为0。所以电动机无法旋转当我们用外力使电支机向某一方向旋转时，（如顺时针方向）这时转子与顺时针方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小，转子与逆时针方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大，这样转子就会以顺时针方向旋转起来，因转子所产生的总电磁转矩不再是0。
要是电动机能自动的旋转起来，我们要在定子中加一个起动绕阻。起动绕阻与主绕阻在空间位置上相差90度，起动绕阻要串一个起动电容，使得与主绕阻的电流在相位上差90度，即所为的分相原理，这样两个在时间上相差90度的电流，通入两个在空间上相差90度的绕阻中，将会在空间上产生（两相）旋转磁场，在这个磁场的作用下，转子就能够自动起动。
三、            同步电动机的工作原理：
同步电动机属于交流电机，定子绕阻与异步电机相同，它的转子旋转速度与字子绕阻所产生旋转磁场的速度是一样的，所以称为同步电动机，正由于这样。同步电机的电流在相位上超前于电压，即同步电机是一个容性负载。
同步电动机在结构上可分为两种：1、转子用直流电进行励磁，这种电机它的转子做成显极式，安装在磁极铁芯上的磁场绕阻线圈是相互串联的，接成具有交替相反的极性，并有两根引线边接到装在轴上的两只滑环上面，磁场线圈是由一只小型发电机或蓄电池来激励的，在大多数的同步电机中，直流发电机是装在电机轴上的，用以供应转子线圈的励磁电流。
由于这种同步电动机不能自动起动，所以转子上还装有鼠笼式绕阻而作为电动机的启动用，鼠笼绕阻放在转子周围结构与电动机相似。
当在定子绕阻通上三相交流电源时，电动机内就产生了一个旋转磁场鼠笼绕阻切割磁力线而产生感应电流，从而使电动机转起来，电动机旋转后，其速度慢慢增高，到稍低于磁场的转速时，些时，转子磁场由直流电来激励，使转子形成一定的磁极，这些磁极就企图跟踪定子上的旋转磁极，这样就增加电动机的转子的速度直至与旋转磁场同步。2、转子不需要激励的同步电机。转子不励磁的同步电机能够运用在单相电源上，也能运用在多相电源上，这种电动机中有一种定子的绕阻与分相电动机或多相电动机的定子相似，同时有一个鼠笼转子，而转子的表面切成平面，所以属于辚极转子，转子磁极是由一种磁化钢做成的，而且能够经常保持，磁性，鼠笼绕阻是用来产生起动转矩的，而当电动机旋转到一定的转速时，转子显极就跟随着定子线圈的电流频率而达到同步。显极的极性是由定子感应出来的，因此它的数目应和定子上极数相等，当电动机转到相应的速度时，鼠笼绕阻就失去了作用，维持旋转是靠转子与磁极跟住定子磁极使之同步。

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