同步电动机结构原理图的解析

同步电动机工作原理
　　1）定子形成旋转磁场
　　2）转子为磁铁 （或永磁铁、或励磁）
　　原理：一个磁铁拉着另一个磁铁旋转；
　　特点：磁极转动的角速度总是等于外部磁铁旋转的角速度（同步），但可以有角度差。
异步电机转子
异步（鼠笼）电动机工作原理
　　1）定子形成旋转磁场 （同同步电动机）
　　2）转子为“鼠笼”：笼形导体的圆柱形软磁铁心构成。
　　只有在转子转速不等于磁场转速的情况下（异步）当外部磁场旋转时，其磁力线才能切割转子导条，因而在导条中产生感应电动势及感生电流；感生电流进而受到电磁力的作用，转子才能旋转。
交流电机的主要类型及基本结构
1 主要类型
　　按能量转换：电动机，发电机
　　按供电：单相、三相
　　按原理：同步、异步（感应）电机
2 基本结构
同步电机主要结构部件
　　（1）同步电机的主要结构部件

异步电机主要结构部件
　　（2）异步电机的主要结构部件
三相异步电动机
（1）定子
定子铁芯
　　由机座、定子铁心和定子绕组三个部分组成。
　　①定子铁心：
　　定子铁心是异步电动机主磁通磁路的一部分，装在机座里。由于电机内部的磁场是交变的磁场。为了降低定子铁心里的铁损耗，定子铁心采用0.35～0.5mm厚的硅钢片叠压而成，在硅钢片的两面还应涂上绝缘漆。

定子绕组
　　②定子绕组：
　　高压大、中型容量的异步电动机，三相定子绕组通常采用Y接法，只有三根引出线，如图a所示。
　　中、小容量的低压异步电动机，通常把定子三相绕组的六根出线头都引出来，根据需要可以接成Y形或Δ形，如图b所示。
　　③机座：
　　主要是为了固定与支撑定子铁心。

（2）转子:
　　由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成
　　异步电动机的转子按结构不同可分为鼠笼型和绕线型两种 。
　　①转子铁心：
　　是电动机主磁通磁路的一部分，用0.35～0.5mm厚的硅钢片叠压而成。
转子绕组
　　②转子绕组：
　　ⅰ.绕线式异步电动机：
　　转子绕组也是按一定规律分布的三相对称绕组，它可以联接成Y形或Δ形。
　　一般小容量电动机联接成Δ形，大、中容量电动机联接成Y形。转子绕组的三条引线分别接到三个滑环上，用一套电刷装置引出。
鼠笼转子绕组
　　ⅱ.鼠笼式异步电动机：
　　转子绕组是一个自己短路的绕组。在转子的每个槽里放上一根导体，每根导体都比铁心长，在铁心的两端用两个端环把所有的导条都短路起来，形成一个自己短路的绕组。如果把转子铁心拿掉，则可看出，剩下来的绕组形状象一个笼子，如图所示
　　在交流电机部件中对能量转换起主要作用的部件是
　　定子铁心；
　　定子绕组：空间上相差120度的三相绕组；
　　转子：同步电机和异步电机完全不同。
（3）气隙
　　异步电动机定、转子之间的空气间隙简称为气隙，它比同容量直流电动机的气隙要小得多。在中、小型异步电动机中，气隙一般为0.2～1.5mm左右。
　　异步电动机的励磁电流是由定子电源供给的。气隙较大时，磁路的磁阻较大。若要使气隙中的磁通达到一定的要求，则相应的励磁电流也就大了，从而影响电动机的功率因数。为了提高功率因数，尽量让气隙小些。但也不应太小，否则，定转子有可能发生摩擦与碰撞。如果从减少附加损耗以及减少高次谐波磁动势产生的磁通的角度来看，气隙大点又有好处。
三相异步电动机工作原理
1.旋转磁场的产生
三相绕组
　　三相对称绕组：A-X、B-Y、C-Z三个线圈在空间上彼此互隔120°分布，在定子铁心内圆的圆周上，构成三相对称绕组。
　　旋转磁场: 一种极性和大小不变，以一定转速旋转的磁场。
旋转磁场
　　当三相对称绕组接上三相对称电源，就产生旋转磁场。
2.旋转磁场的转向
　　旋转磁场的转向与三相绕组中所流过的三相电流的相序有关。

　　三相电流的相序为A相->B相->C相（A相->C相->B相）时，
　　旋转磁场的转向也为A相->B相->C相（A相->C相->B相）。
3.旋转磁场的极数

磁场极数
　　三相异步电动机的极数就是旋转磁场的极数。
　　旋转磁场的极数和三相绕组的安排有关。
4.旋转磁场的转速
　　三相异步电动机的转速与旋转磁场的转速有关，而旋转磁场的转速又取决于电动机的极对数和电流的频率（即电源的频率）。
　　转速ns与所接交流电的频率 (f)、电机的磁极对数(P)之间有严格的关系：
　　ns=60f/P
5.工作原理
旋转磁场示意图
　　将定子绕组接通三相对称电源后，在定子、转子之间的气隙内产生了以同步转速旋转的旋转磁场。转子导条切割旋转磁场，在导条内产生感应电动势,由于转子绕组闭合而产生感生电流，感生电流和旋转磁场相互作用产生电磁力。于是转子就跟着旋转磁场旋转起来。
6.转差率
　　异步电动机的工作原理决定了它的转速一般低于同步转速。如果异步电动机的转子转速达到同步转速则旋转磁场与转子导条之间不再有相对运动，因而不可能在导条内感应产生电动势，也不会产生电磁转矩来拖动机械负载。
　　转差n1-n 的存在是异步电动机运行的必要条件。我们将转差表示为同步转速的百分值，称为转差率，用s表示。
　　S=（n0-n）/n0 ×100% (n0为同步转速，n为空载转速）
交流电机的电源和变频调速
交流电机电源
　　交流电机一般采用三相制，因为三相交流电机与单相电机相比，无论在性能指标，原材料利用和价格等方面均有明显的优越性。同样功率的三相电机比单相电机体积小，重量轻，价格低。三相电动机有自起动能力。单相电机没有起动转矩，为解决起动问题，需采取一些特殊的措施。单相电机的转矩是脉动的，噪声也比较大，但所需的电源比较简单，特别是在家庭中使用十分方便。因此小型家用电机和仪用电机多采用单相电机。
交流电机变频调速
　　变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电机的电力传动元件。