对电动机原理的分析与探讨

朱运晓

[摘 要]作为基础性电力装置，电动机的应用和发展为如今人们的生产生活带来了极大的便利。众所周知，电动机的基本原理就是将电能转换成为可利用的机械能装置。电动机发展至今天，已经逐渐衍生出了多种种类，并且每一种电动机类型都具有其自身基本特点。本文主要对集中常用的电动机进行分析，探讨各种电动机的基本原理，以方便大家更进一步地认识和了解。

[关键词]电动机；原理；电磁调速

所谓电动机，就是利用一定的原理，将原本的电能转换成机械能，以便达到人们的利用目的。电动机由来已久，经历了漫长的发展历程，发展至今天，电动机已经形成了多种类型，并且每一种电动机的工作原理以及功能等都不尽相同。一般而言，电动机的分类可以从其功能、转速关系、电源相数等方面进行区分。在功能上，电动机可以分为控制电动机和驱动电动机。在旋转速度关系上，电动机能够分成异步电动机或者同步电动机。在电源相数进行划分，可以分为三相电动机以及单相电动机。那么本文将从各种常用电动机类型的原理出发，加深对各类型电动机原理、特征以及应用范围等方面的了解。

一、三相交流异步电动机原理

电动机当中的三相电动机，是与单相电动机刚好相对。两者的不同之处便是电源相数的区别。在分析三相电动机的原理之前，我们先设定笼型异步电动机。例如W1W2/V1V2/U1U2是三组完全相同的绕组。从空间上来看，这三个绕组的角度相差呈均衡状态，每个绕组之间的角度为120°。现在，这三组绕组分别加入三相交流电，且交流电完全对称，那么，可以发现在其转子和定子之中会形成一个相对旋转的磁场。而整个笼型转子是一个封闭的回路，在这种情况下，会形成感生电流。同时磁场中的转子在电流的影响下，会在F电磁力的驱动下，最终形成电磁转矩，转子也会因此转动，并转动的方向与旋转磁场的方向相同。到了这个步骤时，感生电流已经不能足矣对转子导条形成影响，因而转子将会降低旋转速度，一直降速到落后于旋转磁场的速度。

二、单相交流异步电动机原理

（一）工作绕组通电

在工作绕组通电过程中，脉振磁势会随之在空间分布，呈正弦分布状态，在这个状态下会分成两个幅值，而且这两个值相等。方向相反且转速相同的旋转磁势幅值比脉振磁势少，大体上相当于其一半。磁场存在两个，一个是反转的磁场，一个是正转的磁场。这两个磁场会出现电流和感应电势，这种电流和电势都在绕组中得以产生，进一步产生电磁转矩，电磁转矩能够使电动机反转和正转。在以上运行情况下，我们可以进一步研究其特点，如下：

电磁转矩T值大于零的时候，电动机转速N也大于零，这个情况下，只要电动机呈正转状态，那么电磁转矩能够促使电动机保持正常的运转。如果电磁转矩T在零以下，那么，电动机的转速N也会在零以下，这个情况下，电动机需要进行反转，而使电磁转矩正常运行。也就是说，单相电动机其转向能够发生改变。能够呈正方向旋转，同时也能够呈反方向旋转。电动机转动的方向基本上也是有转矩的方向决定。

在电磁转矩T等于零的时候，电动机转速N等于零，那么在这种情况之下，电动机的转矩不会因此启动。电动机当中的转子并没有进行转动，这时，电磁转矩将无法进行正常的运行。

（二）工作绕组及启动绕组通电

在该类型电动机上，如果将启动绕组以及工作绕组同时通电工作，只是在空间位置上不一样。而且，两个不同位置的绕组进行通电的状况不一样，交流电流的相位不一样。这种情况下，椭圆磁势便会随之出现。这种磁势同样可以进行进一步的分解。分解可以从正反两个方面进行，即反旋转磁势和正旋转磁势。两个磁势相互进行作用，最终形成反转电磁转矩和正转电磁转矩。但是这两者的大小是不相等的，也就致使电动机呈现出以下特点：

电磁转矩T和N转速都大于零的时候。那么电动机能够进行正向启动，有正向启动转矩。

电磁转矩在零值以上，发动机转速N大于量，那么，电动机需要在正常启动之后才能进行正常的运行。

三、直流电动机原理

所谓直流电动机，即在电源的相关作用下，电流会在电枢绕组中得以呈现。气隙磁场通过相关作用会使载流导体产生电磁转矩。这时，换向器会尽心工作，在换向器的作用下，导体能够快速进入到另一个磁极，电流的方向也应该同时方式转变。在这种情况下，电动机能够顺利地将电能转换成为机械能。直流电动机在实际的应用中其复杂程度更高，一般绕组线圈会有多个，并且在电枢进行转动时，线圈数保持不变，电磁矩也不会发生变化。

四、电磁调速异步电动机原理

电枢的旋转主要由异步电动机进行带动，那就需要给磁场绕组进行供电措施，不会旋转的有从动部分。磁极产生磁通的原因是将磁极的励磁绕组通入到直流电流当中，这个经过分别是爪极到气隙，经过电枢又返回气隙和爪极，最终形成闭合形态。在原动机开启时，离合器进行旋转，呈N转速。与此同时，一同转动的还有磁极和电枢。于是，涡流便会随之产生。磁场在涡流的作用下，进一步产生转矩，最终拖动符合运行发动机。结束语：本文分析的电动机。分别是三相交流异步电动机、单相交流异步电动机、直流电动机以及电磁调速异步电动机原理。通过对这些电动机类型原理的分析和探讨，我们可以发现尽管电动机的类型不同，但是其原理在整个转换过程当中具有很多相似之处。当然，各种类型的电动机由于原理存在差异性，实际使用中的特点也不尽相同，使用范围也会有所差异。

参考文献：

[1]李新.电动机控制电路的原理分析及故 障排查[J].硅谷，2014，05：92-93.

[2]杨勇.电磁调速异步电动机工作原理分 析[J].电子制作，2014，18：11.

[3]肖银锋， 赵雷刚. 电动机动力器的原理 及应用分析[J].产业与科技论坛，2013，17： 137-138.