交流电动机由定子和转子组成,交流电动机分为同步交流电动机和感应电动机两种。两种电机均为定子侧绕组通入交流电产生旋转磁场,但同步交流电动机的转子绕组通常需要激磁机需要供给直流电(激磁电流);而感应电动机则转子绕组则无需通入电流。

  1、感应电动机

  同步电动机的构造大致上与交流发电机相同,它与感应电动机的基木区别在干它的转子是绕有线圈的凸出式磁极,由另一架激磁机供拾直流电交激磁电流)。

  同步电动机是属于交流电机,定子绕组与异步电动机相同。它的转子旋转速度与定子绕组所产生的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,同步电动机的电流在相位上是超前于电压的,即同步电动机是一个容性负载。为此,在很多时候,同步电动机是用以改进供电系统的功率因数的。

交流电动机

图源:知乎

在交流电机的定子上通上三相对称交流电,如上图所示,定子不动,仅仅通过电流的变化就能产生旋转的合成磁场,这个磁场像一个绕着定子旋转的磁铁。

有了这个旋转的磁铁个,一切就都好办了,在定子内部随便放一个闭合的线圈,在这个闭合的线圈里就会感应出电动势和电流,就会产生电磁力,闭合线圈就会转动起来。

也可以这么理解,定子上有一个旋转的磁铁,转子闭合线圈由于感应带电,其实也变成了一个电磁铁,外面的电磁铁在转,就会带着里面的电磁铁转,于是交流电机的转子就转起来了。

定子磁场的旋转速度叫做同步旋转,里面转子其实是被定子磁场牵引着在转动,所以它的转速会比定子磁场的转速慢,所以叫异步转速。所以有了异步电动机的名称。

2、同步电动机

  感应电动机又称“异步电动机”,即转子置于旋转磁场中,在旋转磁场的作用下,获得一个转动力矩,因而转子转动。感应电动机的外观及内部结构转子是可转动的导体,通常多呈鼠笼状。定子是电动机中不转动的部分,主要任务是产生一个旋转磁场。旋转磁场并不是用机械方法来实现。而是以交流电通于数对电磁铁中,使其磁极性质循环改变,故相当于一个旋转的磁场。

  这种电动机并不像直流电动机有电刷或集电环,依据所用交流电的种类有单相电动机和三相电动机,单相电动机用在如洗衣机,电风扇等;三相电动机则作为工厂的动力设备。 通过定子产生的旋转磁场(其转速为同步转速n1)与转子绕组的相对运动,转子绕组切割磁感线产生感应电动势,从而使转子绕组中产生感应电流。转子绕组中的感应电流与磁场作用,产生电磁转矩,使转子旋转。由于当转子转速逐渐接近同步转速时,感应电流逐渐减小,所产生的电磁转矩也相应减小,当异步电动机工作在电动机状态时,转子转速小于同步转速。为了描述转子转速n与同步转速n1之间的差别,引入转差率。