感應電機各定子繞組工作原理和定子繞組的磁場電流運動方式
感應電動機是使用旋轉機構的任何行業中使用最多的電動機。全球生產的大約50%的電力用于運行感應電動機。電力機車、紡織廠、壓縮機、泵、風扇，甚至你的吹風機——感應電機無處不在。讓我們了解這臺神奇的電機的工作原理。
與任何電動機一樣，感應電動機具有轉子-旋轉部分和定子-靜止部分。
定子鐵芯疊層固定在電機的主體框架內。定子芯的內周具有槽以容納定子繞組。繞組可以是一相、兩相或三相。我們將把討論限制在三相感應電機，因為它更容易理解。考慮一個簡化的定子結構。
各相繞組相互之間有120°的空間位移。即，a相軸與b相軸和c相軸均為120°。由于繞組分布在空間中，因此稱為空間分布繞組.如果我們要給繞組通電，每相的一個導體會將電流從屏幕帶出，一個導體將帶入屏幕，因此會出現點和十字標記。要找出a相繞組產生的磁場方向，我們可以利用右手拇指法則。根據這個規則，當我們將手指向繞組中的電流方向彎曲時，拇指指向繞組中電流產生的磁場的方向。將規則應用于相的導體給出Ba的方向-由相繞組產生的磁場。
b相和c相的磁場Bb和Bc的方向可以類似地通過應用右手螺旋定則找到。
應該注意，由于定子以及因此定子繞組是靜止的，因此由繞組產生的磁場也是靜止的。它們僅限于沿固定軸變化。在任何時刻特定相的磁場大小取決于該時刻繞組中的電流大小。另一方面，磁場的方向取決于電壓的感覺，因此也取決于電流的方向——如果電流為負，則磁場的方向會反轉。
三相電源是一組3個相移120°的電壓-電壓達到其峰值120°彼此異相。為b和c相的繞組通電會產生類似的磁場，這些磁場圍繞它們的相軸變化。
在尼古拉特斯拉的一次絕妙觀察中，他發現當空間分布的三相繞組通過時移三相電源通電時，由于單個磁場的疊加而獲得了單個旋轉磁場（簡稱RMF）。
黑色相量（一個相量是一個旋轉矢量）實際上是Ba、Bb和Bc的圖形總和。當我們將a、b和c相（它們是靜止的）產生的磁場相加時，我們得到了一個在空間中旋轉的磁場——旋轉磁場。在這一點上可以進行的另一個觀察是，這個旋轉磁場的大小是恒定的，它是任何相單獨產生的最大磁場的1.5倍。
該旋轉磁場以稱為同步速度Ns的速度旋轉。同步速度是定子電源頻率f和定子繞組所繞的極數P的函數。關系可以描述如下：
現在讓我們稍微討論一下轉子。常用的轉子為鼠籠式。
轉子芯在外周具有槽，在中心具有軸。每個轉子槽都裝有一根厚的金屬（通常是鋁或銅）導體。所有槽的轉子條在兩個端環的幫助下在兩端焊接在一起，將它們牢固地鎖定到位，并賦予轉子整體堅固的結構。端環本身是電導體，有效地使所有轉子棒短路，如果在棒中感應出電動勢，電流將在轉子棒中流動，因為它是一個閉合電路。沒有轉子芯，轉子導體和端環看起來就像一個空的鼠籠——因此得名。轉子條不是直的，而是為了操作優勢而傾斜的，這超出了本討論的范圍。
到目前為止，我們已經了解了如何生成RMF并討論了轉子?，F在是時候了解發生在感應電動機中的電動機動作了。
假設轉子最初是靜止的，當定子由三相電源供電時，由此產生的定子磁場產生的RMF以同步速度掃過靜止的轉子導體，并穿過導體。根據法拉第定律，只要將導體置于磁場中，就會在其中感應出電動勢。RMF在轉子導體中感應出一個電動勢。作為閉合電路的轉子具有流過轉子導體的電流。一旦發生這種情況，情況就類似于將載流導體置于磁場中時受到電磁力的影響。
根據楞次定律，力的方向應該與產生它的原因相反，這里是RMF和靜止轉子導體之間的相對速度。反對這種感應電動勢的唯一方法是降低轉子和RMF之間的相對速度-轉子開始沿RMF的方向旋轉。通過這種方式，轉子試圖趕上旋轉磁場。
假設轉子確實完全趕上了RMF，現在怎么辦？由于相對速度降低到0，電動勢的感應停止-轉子導體中不再有電流，因此不再有電磁力。轉子開始減速，整個動作不斷重復。這就是為什么感應電機總是以接近同步的速度運行，但從不以同步速度運行。
對感應電機普及的贊賞源于鼠籠式感應電機是有史以來最堅固耐用的電機類型。與直流電機不同，感應電機不需要電刷或換向器。一旦投入使用，人們可以在幾年內忘記感應電機-它是免維護的。尼古拉特斯拉的這項巧妙發明永遠徹底改變了整個制造業。
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