三相異步電動機的工作原理

三相異步電動機的工作原理  
三相異步電動機的工作原理是基于定子旋轉磁場（  定子繞組內三相電流所產生的合成磁場） 和轉子電流（轉子繞組內的電流）的相互作用。如圖 1 - 8 ( a ） 所示 ，當定子的對 稱三相繞組接到三相電源上時，繞組內將通過對稱三相 電流，并在空間產生旋轉磁場 ， 該磁場沿定子內圓周方向旋轉。圖1 -8 ( b ） 所示為具有一對磁極的旋轉磁場 ，我們可以假想磁極位于定子鐵芯內畫有陰影線的部分。

當磁場旋轉時，轉子繞組的導體切割磁通將產生感應電動勢句 ，假設旋轉磁場向順時針方向旋轉 ，則相當于轉子導體向逆時針方向旋 轉切割磁感線 ，根據右手定則（  圖 1 -9 ） ，在 N極下的轉子導體中感應電動勢的方向系 由圖面指向讀者 ，而在 S 極下的轉 子導體中感應電動勢方向則由讀者指向圖面（表示由圖面指向讀者的電流方向，用＠表示由讀者指向圖面的電流方向） 。

由于電動勢 町 的存在，轉子繞組中將產生轉 子電流 i2 o  根據安培電磁力定律，轉子電流與旋轉磁場相互 作用將產生電磁力 F （ 其方向由圖 1 - 1 左手定則決定， 這里假設 e2  和 i2 同向） ，該力在轉子的軸上形成 電磁轉矩 ，且轉矩的作用方向與旋轉磁揚的旋轉方向相同，轉 子受此轉矩作用，便按旋轉磁場的旋轉方向旋轉起來 。 但是 ，轉子的旋轉速度 n （ 即電動機的轉速） 恒比旋轉磁 場的旋轉速度 no （ 稱為同步轉速） 要小，因為如果兩種轉速相等 ，轉子和旋轉磁場沒有相對運動 ，轉子導體不切割磁感線，便不能產生感應電動勢 q 和電流 i2 ，也就沒有電磁轉矩，轉子將 不會繼 續旋轉。因此 ，轉子和旋轉磁場之間的轉速差是保證轉子旋轉的主要因素。
由于轉子轉速不等于同步轉速 ，所以把這種 電動機稱為異步電動機，而把轉速差( n0  - n） 與同步轉速 町 的比值稱為異步電動機的轉差率 ，用 S 表示 ，即nn   - nu       no( 1 - 2 )轉差率 S 是分析異步電動機運行情況的主要參數。
當轉子旋轉時，如果在軸上加有機械負載 ，則電動機輸出機械能。從物理本質上來分析，異步電動機的運行和變壓器相似，即電能從電源輸入定子繞組（ 原繞組 ），通過 電磁感應的形式，以旋轉磁場作媒介 ，傳送到轉子繞組 （ 副繞組 ） ，而轉子中的電能通 過電磁力的作用變換成機械能輸出。由于在這種電動機中，轉子電流的產生和電能的傳遞是基于電磁感應現象的，所以異步電動機又稱為感應電動機。通常 ，異步電動機在額定負載時 n 接近于 no ，轉差率 S 很小，一般 為 （ 0.015    ～0. 060 ） 。