交流电机的工作原理（电机背后的驱动力RMF）.pptx

交流电机的工作原理 （电机背后的驱动力RMF）2022年6月二相交流电机的基本原理0201交流电机旋转磁场的产生content单相交流电机的基本原理0403三相交流电机的基本原理 PART ONE旋转磁场 第 一 章交流电机旋转磁场的基本原理电机的种类繁多，最常见的就是直流电机（有刷和无刷）和交流电机（单相和三相），步进电机和伺服电机。我们从最简单的交流电机入手，来分析其背后的思想。每个交流电机背后的核心原理就是旋转磁场（RMF），这掀起了工业革命的发明，这背后的天才思想要归功于尼古拉.特斯拉交流电机的演变尼古拉.特斯拉二相交流电机的模型早期电机思想的起源 商务计划 设计12商务计划企业标识 市场推广 调查 商务计划商务计划商务计划43。现代电机的样式米哈伊尔三相相交流电机的模型 页数 16电机旋转磁场的由来实验背景：使用DC电源，电磁铁，换向器来分析实验原理图一：直流电通过线圈时，将产生一个闭合的磁场，方向有N━S图二：在图一上连接一个绕向相反的线圈时，磁力线将与另一线圈的磁极连接起来，方向有S━N图三：增加一对与前一装置配置相反的线圈，这两条磁力线之间相互作用，产生一条合力磁力线（图四）这里配置相反指的是：第一对线圈通电，第二对不通电→第一和第二对都通电→第一对线圈断电，第二对通电→第一对通电，但和第二对线圈电压相反→第二对线圈断电，第一对通电→……………用连续的概念理解为第一对线圈和第二对线圈电压相差90度，并不是指的绕组第一对线圈和第二对线圈位置相差90度，可形成有效的磁场叠加（合力磁力线） 页数 10电机旋转磁场演示第一组通电（电压相反）第二组通电第一组断电第一组通电第二组通电（电压相反）每个动作相差45度，形成旋转第二组断电设计 页数 10PART ONE二相交流电机第 二 章二相交流电机的基本原理二相交流电机原理（一）但RMF并不是平稳的连续的旋转，而是存在脉冲震动式的运动，这是因为使用了DC电源，为了解决这个问题，特斯拉1888年提出了两相交流电，去掉了繁琐的换向器左图：在两个线圈之间提供90度相位差的交流电，这意味着两个线圈的磁场相差90度图一所示线圈a的电流是一个较小的正值时，线圈b的电流是一个较大的负值，两个独立的线圈产生的磁场图二所示，我们将两个磁场合并就在电机中得到了叠加后的磁场图三所示 页数 10二相交流电机原理（二）当线圈a通过最大正向电流时，线圈b中的电流为0，则线圈a产的磁场是唯一不变的（图一），最后两个线圈的电流都是正值且相等从而产生合磁场（图二），尼古拉.特斯拉发明的交流电，使这种相移成为可能线圈a电流最大，线圈b电流最小时线圈a，b电流相等时线圈b电流最大，线圈a电流最小时线圈b电流减小，线圈a电流进入负值时 页数 10PART ONE单相交流电机第 三 章单相交流电机的基本原理单相交流电机原理（一）前面叙述了旋转磁场的原理，二相交流电机在旋转磁场下的工作原理，但是二相交流电在现实生活中是不存在的，也不存在二相交流电机，只是为了更好的理解三相交流电机引入的，本章我们先来了解单相交流电机的工作原理 单相交流电机只需要引入一相电就可以工作，它主要有:转子，静止不动的定子绕组。 绕组有分为：主绕组和辅助绕组，辅助绕组垂直于主绕组，辅助绕组上连接有一个电容 页数 10单相交流电机原理（二）为了理解单相电机的工作原理，我们先假设辅助线圈中没有电流通过，主绕组通过交流电，并且因此产生了交变的磁场，绿色箭头表示的是磁场我们把一个已经在旋转的转子放入这样一个磁场中，有趣的事情发生了你会发现转子会沿着它最初的旋转方向一直旋转下去。 页数 10单相交流电机原理（三）这是因为交变磁场等效于两个旋转方向相反的磁场之和，这就是传说中的双旋转磁场，这是一个非常美妙的原理 页数 10单相交流电机原理（四）双旋转磁场在电机中的模型样式就是：两个旋转方向相反的磁场有电磁感应定理可知，转子导条中会产生感应电流，这样导体受到力的作用，转子会开始旋转，但这两个磁场产生的转矩大小相等，方向相反，转矩等于0，所以转子并会起动，只产生噪音，如果我们能让转子一开始就转动，其中一个转矩就会大于另一转矩，转子就会沿着同一方向旋转，这就是单相感应电机的工作原理 页数 10单相交流电机原理（五）问题是：怎么让转子一开始就旋转起来呢？ 尼古拉.特斯拉用一个十分巧妙的方法解决了这个问题，如果我们能消除两个磁场中的任意一个，电机就会自启动， 辅助绕组中的 电容就是来抵消其中一个磁场。 辅助绕组同样产生两个反向的旋转磁场：一个和主磁场中的旋转磁场抵消，另一则是叠加起来，结果就剩下一个以特定速度旋转的 磁场当转子达到特定转速时，即使断开辅助绕组，电机仍会持续转动，这需要一个离心开关来完成 页数 10PART