旋轉電機

幾乎所有電機都具有一些相似的特性和特徵。以下討論將解釋旋轉電機的基本共同特徵。其中，**旋轉電機**是指具有運動（旋轉）部件（稱為**轉子**）的電機。旋轉電機的常見例子包括電機和發電機。

在旋轉電機中，產生的轉矩可以根據瞬時磁通模式來考慮。根據這一概念，當淨磁場存在不對稱或畸變時，電機中就會產生轉矩。

在任何旋轉電機中，機械力（轉矩）都是由於以下兩種磁場效應產生的：

在實際電機中，磁場是透過勵磁線圈系統產生的。這是因為這種磁場產生方法相對通用且經濟。

旋轉電機的基本結構

所有旋轉電機的基本構造和結構都是相似的。典型的旋轉電機主要由兩個部分組成，即：

**定子**和**轉子**之間由氣隙隔開。顧名思義，定子是電機靜止（不可移動）的部分。通常，定子是電機的外部框架。轉子是電機旋轉（可移動）的部分。定子和轉子均採用疊片鐵磁材料製成，以減少磁通路徑中的磁阻。

所有旋轉電機都包含兩個繞組，一個位於定子上，另一個位於轉子上。在電機中感應電壓的繞組稱為**電樞繞組**。用於在電機中產生主要工作磁通的繞組稱為**勵磁繞組**。有時，會使用永磁體來代替勵磁繞組產生主磁通。

由對稱佈置並供以多相電流的繞組系統產生的、在空間中旋轉的合成磁場稱為**旋轉磁場（RMF）**。

旋轉磁場使得其磁極不保持固定位置，而是不斷改變其位置。磁場旋轉的速度稱為**同步速度**，用NS表示。從數學上講，同步速度由下式給出：

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

其中，f是電源頻率，單位為Hz，P是磁極對數。其單位為**RPM（每分鐘轉數）**。

**轉矩**定義為力的旋轉運動。轉矩是使電機轉子旋轉的主要因素。在機電裝置中，產生兩種型別的轉矩：

**電磁轉矩**是由兩個可能相對移動的線圈中的電流產生的磁場的相互作用產生的。在旋轉電機中，在正常工作條件下，存在兩個磁場——來自定子電路的磁場和來自轉子電路的磁場。這兩個磁場的相互作用在電機中產生轉矩。此轉矩稱為**電磁轉矩**。電磁轉矩也稱為**感應轉矩**。

當由鐵磁材料製成的物體置於外部磁場中時，會受到力（轉矩）的作用，導致該物體與外部磁場對齊，這稱為**磁阻轉矩**。

磁阻轉矩的產生是因為外部磁場在鐵磁物體中感應出內部磁場，並且這兩個磁場的相互作用產生轉矩，使物體移動以與外部磁場對齊。由於作用在物體上的磁阻轉矩試圖將其定位以使磁通的磁阻（或凸極）最小。因此，磁阻轉矩也稱為**對準轉矩**或**凸極轉矩**。

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