朱運(yùn)曉

[摘 要]作為基礎(chǔ)性電力裝置，電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展為如今人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的便利。眾所周知，電動(dòng)機(jī)的基本原理就是將電能轉(zhuǎn)換成為可利用的機(jī)械能裝置。電動(dòng)機(jī)發(fā)展至今天，已經(jīng)逐漸衍生出了多種種類，并且每一種電動(dòng)機(jī)類型都具有其自身基本特點(diǎn)。本文主要對(duì)集中常用的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析，探討各種電動(dòng)機(jī)的基本原理，以方便大家更進(jìn)一步地認(rèn)識(shí)和了解。

[關(guān)鍵詞]電動(dòng)機(jī)；原理；電磁調(diào)速

所謂電動(dòng)機(jī)，就是利用一定的原理，將原本的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，以便達(dá)到人們的利用目的。電動(dòng)機(jī)由來(lái)已久，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程，發(fā)展至今天，電動(dòng)機(jī)已經(jīng)形成了多種類型，并且每一種電動(dòng)機(jī)的工作原理以及功能等都不盡相同。一般而言，電動(dòng)機(jī)的分類可以從其功能、轉(zhuǎn)速關(guān)系、電源相數(shù)等方面進(jìn)行區(qū)分。在功能上，電動(dòng)機(jī)可以分為控制電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。在旋轉(zhuǎn)速度關(guān)系上，電動(dòng)機(jī)能夠分成異步電動(dòng)機(jī)或者同步電動(dòng)機(jī)。在電源相數(shù)進(jìn)行劃分，可以分為三相電動(dòng)機(jī)以及單相電動(dòng)機(jī)。那么本文將從各種常用電動(dòng)機(jī)類型的原理出發(fā)，加深對(duì)各類型電動(dòng)機(jī)原理、特征以及應(yīng)用范圍等方面的了解。

一、三相交流異步電動(dòng)機(jī)原理

電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的三相電動(dòng)機(jī)，是與單相電動(dòng)機(jī)剛好相對(duì)。兩者的不同之處便是電源相數(shù)的區(qū)別。在分析三相電動(dòng)機(jī)的原理之前，我們先設(shè)定籠型異步電動(dòng)機(jī)。例如W1W2/V1V2/U1U2是三組完全相同的繞組。從空間上來(lái)看，這三個(gè)繞組的角度相差呈均衡狀態(tài)，每個(gè)繞組之間的角度為120°?，F(xiàn)在，這三組繞組分別加入三相交流電，且交流電完全對(duì)稱，那么，可以發(fā)現(xiàn)在其轉(zhuǎn)子和定子之中會(huì)形成一個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。而整個(gè)籠型轉(zhuǎn)子是一個(gè)封閉的回路，在這種情況下，會(huì)形成感生電流。同時(shí)磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)子在電流的影響下，會(huì)在F電磁力的驅(qū)動(dòng)下，最終形成電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子也會(huì)因此轉(zhuǎn)動(dòng)，并轉(zhuǎn)動(dòng)的方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向相同。到了這個(gè)步驟時(shí)，感生電流已經(jīng)不能足矣對(duì)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條形成影響，因而轉(zhuǎn)子將會(huì)降低旋轉(zhuǎn)速度，一直降速到落后于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度。

二、單相交流異步電動(dòng)機(jī)原理

（一）工作繞組通電

在工作繞組通電過(guò)程中，脈振磁勢(shì)會(huì)隨之在空間分布，呈正弦分布狀態(tài)，在這個(gè)狀態(tài)下會(huì)分成兩個(gè)幅值，而且這兩個(gè)值相等。方向相反且轉(zhuǎn)速相同的旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)幅值比脈振磁勢(shì)少，大體上相當(dāng)于其一半。磁場(chǎng)存在兩個(gè)，一個(gè)是反轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，一個(gè)是正轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。這兩個(gè)磁場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)電流和感應(yīng)電勢(shì)，這種電流和電勢(shì)都在繞組中得以產(chǎn)生，進(jìn)一步產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，電磁轉(zhuǎn)矩能夠使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn)。在以上運(yùn)行情況下，我們可以進(jìn)一步研究其特點(diǎn)，如下：

電磁轉(zhuǎn)矩T值大于零的時(shí)候，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N也大于零，這個(gè)情況下，只要電動(dòng)機(jī)呈正轉(zhuǎn)狀態(tài)，那么電磁轉(zhuǎn)矩能夠促使電動(dòng)機(jī)保持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。如果電磁轉(zhuǎn)矩T在零以下，那么，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速N也會(huì)在零以下，這個(gè)情況下，電動(dòng)機(jī)需要進(jìn)行反轉(zhuǎn)，而使電磁轉(zhuǎn)矩正常運(yùn)行。也就是說(shuō)，單相電動(dòng)機(jī)其轉(zhuǎn)向能夠發(fā)生改變。能夠呈正方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)也能夠呈反方向旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向基本上也是有轉(zhuǎn)矩的方向決定。

在電磁轉(zhuǎn)矩T等于零的時(shí)候，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N等于零，那么在這種情況之下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩不會(huì)因此啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)當(dāng)中的轉(zhuǎn)子并沒(méi)有進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩將無(wú)法進(jìn)行正常的運(yùn)行。

（二）工作繞組及啟動(dòng)繞組通電

在該類型電動(dòng)機(jī)上，如果將啟動(dòng)繞組以及工作繞組同時(shí)通電工作，只是在空間位置上不一樣。而且，兩個(gè)不同位置的繞組進(jìn)行通電的狀況不一樣，交流電流的相位不一樣。這種情況下，橢圓磁勢(shì)便會(huì)隨之出現(xiàn)。這種磁勢(shì)同樣可以進(jìn)行進(jìn)一步的分解。分解可以從正反兩個(gè)方面進(jìn)行，即反旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)和正旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)。兩個(gè)磁勢(shì)相互進(jìn)行作用，最終形成反轉(zhuǎn)電磁轉(zhuǎn)矩和正轉(zhuǎn)電磁轉(zhuǎn)矩。但是這兩者的大小是不相等的，也就致使電動(dòng)機(jī)呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：

電磁轉(zhuǎn)矩T和N轉(zhuǎn)速都大于零的時(shí)候。那么電動(dòng)機(jī)能夠進(jìn)行正向啟動(dòng)，有正向啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

電磁轉(zhuǎn)矩在零值以上，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N大于量，那么，電動(dòng)機(jī)需要在正常啟動(dòng)之后才能進(jìn)行正常的運(yùn)行。

三、直流電動(dòng)機(jī)原理

所謂直流電動(dòng)機(jī)，即在電源的相關(guān)作用下，電流會(huì)在電樞繞組中得以呈現(xiàn)。氣隙磁場(chǎng)通過(guò)相關(guān)作用會(huì)使載流導(dǎo)體產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。這時(shí)，換向器會(huì)盡心工作，在換向器的作用下，導(dǎo)體能夠快速進(jìn)入到另一個(gè)磁極，電流的方向也應(yīng)該同時(shí)方式轉(zhuǎn)變。在這種情況下，電動(dòng)機(jī)能夠順利地將電能轉(zhuǎn)換成為機(jī)械能。直流電動(dòng)機(jī)在實(shí)際的應(yīng)用中其復(fù)雜程度更高，一般繞組線圈會(huì)有多個(gè)，并且在電樞進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈數(shù)保持不變，電磁矩也不會(huì)發(fā)生變化。

四、電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)原理

電樞的旋轉(zhuǎn)主要由異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行帶動(dòng)，那就需要給磁場(chǎng)繞組進(jìn)行供電措施，不會(huì)旋轉(zhuǎn)的有從動(dòng)部分。磁極產(chǎn)生磁通的原因是將磁極的勵(lì)磁繞組通入到直流電流當(dāng)中，這個(gè)經(jīng)過(guò)分別是爪極到氣隙，經(jīng)過(guò)電樞又返回氣隙和爪極，最終形成閉合形態(tài)。在原動(dòng)機(jī)開(kāi)啟時(shí)，離合器進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，呈N轉(zhuǎn)速。與此同時(shí)，一同轉(zhuǎn)動(dòng)的還有磁極和電樞。于是，渦流便會(huì)隨之產(chǎn)生。磁場(chǎng)在渦流的作用下，進(jìn)一步產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，最終拖動(dòng)符合運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)。結(jié)束語(yǔ)：本文分析的電動(dòng)機(jī)。分別是三相交流異步電動(dòng)機(jī)、單相交流異步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)以及電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)原理。通過(guò)對(duì)這些電動(dòng)機(jī)類型原理的分析和探討，我們可以發(fā)現(xiàn)盡管電動(dòng)機(jī)的類型不同，但是其原理在整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程當(dāng)中具有很多相似之處。當(dāng)然，各種類型的電動(dòng)機(jī)由于原理存在差異性，實(shí)際使用中的特點(diǎn)也不盡相同，使用范圍也會(huì)有所差異。

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