旋转电机

几乎所有电机都具有一些相似的特性和特征。以下讨论将解释旋转电机的基本共同特征。其中，**旋转电机**是指具有运动（旋转）部件（称为**转子**）的电机。旋转电机的常见例子包括电机和发电机。

在旋转电机中，产生的转矩可以根据瞬时磁通模式来考虑。根据这一概念，当净磁场存在不对称或畸变时，电机中就会产生转矩。

在任何旋转电机中，机械力（转矩）都是由于以下两种磁场效应产生的：

在实际电机中，磁场是通过励磁线圈系统产生的。这是因为这种磁场产生方法相对通用且经济。

旋转电机的基本结构

所有旋转电机的基本构造和结构都是相似的。典型的旋转电机主要由两个部分组成，即：

**定子**和**转子**之间由气隙隔开。顾名思义，定子是电机静止（不可移动）的部分。通常，定子是电机的外部框架。转子是电机旋转（可移动）的部分。定子和转子均采用叠片铁磁材料制成，以减少磁通路径中的磁阻。

所有旋转电机都包含两个绕组，一个位于定子上，另一个位于转子上。在电机中感应电压的绕组称为**电枢绕组**。用于在电机中产生主要工作磁通的绕组称为**励磁绕组**。有时，会使用永磁体来代替励磁绕组产生主磁通。

由对称布置并供以多相电流的绕组系统产生的、在空间中旋转的合成磁场称为**旋转磁场（RMF）**。

旋转磁场使得其磁极不保持固定位置，而是不断改变其位置。磁场旋转的速度称为**同步速度**，用NS表示。从数学上讲，同步速度由下式给出：

$$\mathrm{\mathit{N_{s}}\:=\:\frac{120\mathit{f}}{\mathit{P}}}$$

其中，f是电源频率，单位为Hz，P是磁极对数。其单位为**RPM（每分钟转数）**。

**转矩**定义为力的旋转运动。转矩是使电机转子旋转的主要因素。在机电设备中，产生两种类型的转矩：

**电磁转矩**是由两个可能相对移动的线圈中的电流产生的磁场的相互作用产生的。在旋转电机中，在正常工作条件下，存在两个磁场——来自定子电路的磁场和来自转子电路的磁场。这两个磁场的相互作用在电机中产生转矩。此转矩称为**电磁转矩**。电磁转矩也称为**感应转矩**。

当由铁磁材料制成的物体置于外部磁场中时，会受到力（转矩）的作用，导致该物体与外部磁场对齐，这称为**磁阻转矩**。

磁阻转矩的产生是因为外部磁场在铁磁物体中感应出内部磁场，并且这两个磁场的相互作用产生转矩，使物体移动以与外部磁场对齐。由于作用在物体上的磁阻转矩试图将其定位以使磁通的磁阻（或凸极）最小。因此，磁阻转矩也称为**对准转矩**或**凸极转矩**。

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