1-4. AC电动机的动作原理2(旋转磁场)
1-4-1. 阿拉戈圆盘到定子和转子的替换
将阿拉戈圆盘替换为AC电动机的内部结构进行说明。
定子是N极·S极的电磁石模型,转子是长方形的线圈模型。

右手定律 | ①磁通发生 (定子中有电流流过) |
+ | ②导体移动 (定子和转子的位置变化) |
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③感应电流发生 (转子中有感应电流流过) |
左手定律 | ④磁通发生 (定子中有电流流过) |
+ | ⑤感应电流发生 (③的结果) |
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⑥力发挥作用< (转子旋转) |
根据右手定律,线圈中有感应电流流过 | 根据左手定律,线圈旋转 |
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将闭合的线圈置于磁界中,并使外部的磁铁沿顺时针方向旋转。
这样,线圈中会产生感应电流。电流流过时,与磁界相互作用,在线圈上产生力。
与1-3. AC电动机的动作原理1(阿拉戈圆盘)相同,线圈开始向与磁铁相同的方向旋转。
实际转子为了高效地取出旋转力,由多个重叠的线圈组成。

使用铝和铁,多个线圈重叠的转子称为笼型转子。
在笼型转子中,电流在铝部分流过。
1-4-2. 旋转磁场(单相电源·三相电源)
定子围绕转子旋转,使转子旋转。这种旋转的磁界称为旋转磁场。
说明AC电动机是如何产生旋转磁场的。
单相电源的情况―利用电容器的相位差
驱动单相电源的电动机内部有主绕组和辅助绕组两个绕组。

主绕组直接连接到电源,辅助绕组通过电容器连接到电源。
主绕组直接流过电源的电流。相对地,辅助绕组流过通过电容器的电流。
在单相电源运行时,使用进相电容器创造出接近2相电源的波形,以产生旋转磁场。

接通单相电源后,重复①~④的现象。
- ①
- 主绕组加电压,辅助绕组不加电压。主绕组的磁极产生N极和S极。
- ②
- 辅助绕组加电压,主绕组不加电压。辅助绕组的磁极产生N极和S极。
- ③
- 主绕组加电压,辅助绕组不加电压。主绕组的磁极产生与①时相反的磁极。
- ④
- 辅助绕组加电压,主绕组不加电压。辅助绕组的磁极产生与②时相反的磁极。
这样,定子产生的磁界朝右旋转变化。
相关信息
关于AC电动机的安装、配线,在本e学习的后半部分准备了视频。
三相电源的情况―电源的相位差
在单相电动机中,有主绕组和辅助绕组两个绕组,而在三相电动机中,由三个绕组构成。
假设电源侧分别为U、V、W,那么有U-V、V-W、W-U三种连接方式。这些绕组直接连接到电源。

在三相电源的U、V、W电源线中,相位相差120°。
利用这个相位差来产生旋转磁场,因此不需要像单相那样连接电容器。

相关信息
关于AC电动机的安装和配线,在本e学习的后半部分准备了视频。
总结
AC电动机通过在定子上产生旋转磁场来旋转。
单相电源通过连接电容器创造出接近2相电源的波形,从而产生旋转磁场。
三相电源由于本身具有相位差,直接连接到电源就能产生旋转磁场。