电驱动系列：二十八、交流同步电机与异步电机的差异及其感应电势

hudaren43

本节内容

28.1旋转磁场及同步速

28.2交流同步电机的工作过程

28.3交流异步电机的工作过程

28.4.基波感应电势的计算

    28.4.1一根导体的感应电动势

    28.4.2线圈及相绕组中的感应电势

28.5高次谐波感应电势的计算

正文

28.1 旋转磁场及同步速

交流电机中存在两种旋转磁场：1.机械旋转磁场，磁极机械性旋转产生的旋转磁场，如永磁电机转子的旋转产生的磁场。2.电气旋转磁场：三相对称的交流绕组通以三相对称的交流电流，在气隙处产生的旋转磁场。

两种旋转磁场机理不同，但在交流绕组中电磁感应的效果是一样的。

根据前文可知，同步转速n1为基波旋转磁场的转速，其值为：



据此可以将交流电机分为以下两种：

（1）交流同步电机：工作时转子转速等于同步速的交流电机。

（2）交流异步电机：工作时转子转速不等于同步速的交流电机。

28.2交流同步电机的工作过程

（1）.电机定子上绕有三相对称的交流绕组；

（2）.绕组通以三相对称交流电流时，在电机气隙产生旋转磁场；

（3）.转子上通过永磁体（或励磁线圈）产生转子磁场（磁势），与定子形成的旋转磁场（磁势）相互作用产生电磁力；

（4）电磁力的切向分量产生电磁转矩，并驱动转子旋转。

由于转子磁势的建立与定子无关，定子/转子只要都有磁势，且二者有一定的相位差即可产生电磁转矩，因此转子转速可以与旋转磁场的转速相同，因此称为同步电机。

28.3交流异步电机的工作过程

             （1）.异步电机定子上绕有三相对称的交流绕组；