交流電機是指用交流電驅動的電動機,其工作原理基於電磁感應。這些電機主要由兩個部分組成:外部的定子和內部的轉子。定子內的線圈在通過交流電後,將產生旋轉的磁場,而轉子則連接到輸出軸,產生第二個旋轉的磁場。轉子的磁場可能由永磁體、阻抗凸起或直流或交流的電氣繞組產生。
交流電動機的兩個主要類型是感應電動機和同步電動機。
感應電動機總是依賴於一個稱為滑差的速度差,以在轉子AC繞組中誘導電流。因此,感應電機不能在同步速度附近產生扭矩,而同步電機則不依賴滑差誘導電流。此類電機能在確定的同步速度下產生額定扭矩。
交流電技術的根基可追溯至1830-31年,該年度麥可·法拉第和約瑟夫·亨利發現變化的磁場可以在電路中產生電流。隨著技術的演進,許多發明家在19世紀末期致力於開發可用的交流電機。1888年,尼古拉·特斯拉及伽利略·費拉里斯獨立發展出無換向器的交流感應電機,成為現代電機技術的基石。
這些科技的發展使得交流電機在電力傳輸以及工業應用中,佔據了重要的地位。
感應電機中最常見的類型是松鼠籠轉子。當電機負載增加時,電流會在轉子中誘發出來,進而產生動力。這種電機運行時所承受的載荷是電氣載荷與機械載荷之間的關係。常見的洗衣機、風扇等設備大多使用這種變形電機。
同步電機和感應電機不同,因為它不依賴滑差來工作。這種電機的轉子與定子的旋轉磁場嚴格同步。此類電機多用於精確控制應用,如電動工具和高性能馬達。
單相電機與多相電機的最大區別在於,單相電機需要輔助啟動磁場來啟動運行。這使得多相電機在啟動和運行效率上一般要更高。
例如,帶有電容器啟動的電機可以在啟動時提供更大的扭矩,提升整體性能。
隨著科技的發展,交流電機也在不斷演進。從基本的感應電機到使用變頻器的高效電機,未來許多新型的電機設計將繼續推動產業的變革。這些改進不僅限於提升性能,還包括更低的能耗及綠色環保的要求。
隨著對電機技術的深入了解,你是否也開始對交流電機的隱藏奧秘感到好奇呢?