异步电机杂侃之四

华丽转身

异步电机加直流电为啥不能旋转？异步电机加单相电流为啥不能旋转？异步电机加双相电流为啥不能旋转？这三个问题的答案都是同一个，因为电机的定子没有形成旋转磁场。

异步电机转起来靠什么呢？主要靠两点，第一点旋转磁场，第二点自成闭合回路的转子。转子是跟随着旋转磁场转的。只要能满足这两点的就是异步电机。旋转磁场的产生不只是局限于三相交流电，你还可以用一个U形磁铁，手动旋转它，同样也能产生旋转磁场，只要你的手速够快，转子可以转飞。为什么转子需要自成闭合回路呢？这是因为转子必须要变成电磁铁，怎么才能变成电磁铁呢？必须通电啊，但是转子又不外接电源，怎么会带电呢？这是因为转子切割了旋转磁场的磁力线，产生电动势了，加上转子自成回路，就可以产生电流了。如果鼠笼转子的端环被拉断了，那么转子也是无法旋转起来的，这是因为转子无法自成回路，也就无法形成电流了。这也算是鼠笼转子的一个薄弱点吧，设计的时候也必须要考虑端环的机械强度。

那为啥通了三相交流电，固定不动的定子就能产生旋转磁场呢？这是因为通入三相电之后，不同时刻定子上上的不同部位的磁场是周期性波动的。带电导体的周围就自带磁场的，这是天生的，神赐予的天赋，哈哈。恒定的电流产生恒定的磁场，变化的电流产生变化的磁场，磁动势与导线的距离成反比，距离越近，磁动势越大，距离越远，磁动势越弱，换句话说，交流电产生的磁场是关于时间和空间的函数。如果人站在磁场上观察某个定点的磁动势的变化，那么可以发现，该点的磁动势是周期性变化的正弦波。波是什么？波是一种运动，只要是运动，就符合牛顿老人家的运动合成与分解的规律。那么通过绕组在定子上排布，以及通过交流电，就可以组合出一种在空间上的行波，什么是行波呢，就是波会往一个方向运动。而电机设计工程师设计组合出来的这个行波就是旋转磁场。

待续。