电动机旋转磁场的连续观察示意图

电动机旋转磁场的连续观察

如下图：

附1，旋转磁场的生成原理和作用

旋转磁场可以利用永磁磁极做成放射状，然后利用机械的装置让其旋转，产生旋转磁场。

此外，lz可能想问的是电机中的旋转磁场吧。

交流电机中有对称的绕组，只要是2相或者两相以上的对称绕组通入和绕组相数一样的对称的电流就会产生旋转的磁场，具体的计算要先定位一个相的轴，然后根据这个轴所在的空间定义另外的两个轴的空间角度，这个是空间中的定义。

这个定义好后，分别把这个几个对称绕组通入交流对称的电流，也要根据时间的先后，定义另一个轴，时间轴。

时间轴和空间轴都要用到三角函数，这两个三角函数相乘后利用积化和差可以算出来，磁势的幅度不会在变化，而且这个磁势在空间中的角度会随着时间的变化而变化。

更具体的算法电机学中讲的很清楚，请参照交流电机绕组那一章节中的内容。

附2，旋转磁场的产生原理

定子三相绕组通入三相交流电(星形联接)，电路如图1所示，波形如图2所示。     

  
规定：如图3所示。
：“＋”→首端流入，尾端流出。
：“●”→首端流入，尾端流出。 

图1       图2
三相电流合成磁场的分布情况，如图4 所示，波形如图5所示。

图5

图3

图4

可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场，即：一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°。

附3，三相异步电动机电动机产生旋转磁场的原理

单相交流电产生脉振磁动势。异步电机中的旋转磁动势，是三个脉振磁动势合成的结果。-- 电工技术之家

两图中的红色矢量是t1和t2时刻三个脉振磁动势的合成矢量。即任意时刻ABC三相的脉振磁动势合成是幅值固定的矢量，随时间不同，相位连续变化。

将一相绕组抽象为一个集中绕组(如图只有一匝线圈)，用空间矢量表示法，图中蓝、绿、紫色分别是ABC三相脉振磁动势在t时刻的幅值和空间位置(脉振磁动势空间位置不变，幅值=Fm*coswt)，红色是三者合成(合成磁动势幅值不变，相位随时间变化)。合成矢量总是出现在电流最大的那一相绕组(电流以A-B-C顺序依次达到最大，则合成矢量也按此相序旋转)。

合成磁动势的转速就是同步转速=60*电源频率/极对数。

单相交流电产生脉振磁动势。

附4，三相异步电动机的旋转磁场是如何形成的？

三相异步电动机的定子铁芯中放置三相结构完全相同的绕组U、V、W，各相绕组在空间上互差120°电角度，如下图所示，向这三相绕组通入对称的三相交流电，如图(b)(c)所示。下面我们以两极电动机为例说明电流在不同时刻时，磁场在空间的位置。

下图(b)所示，假设电流的瞬时值为正时是从各绕组的首端流入，(用〇中间加个×表示)，末端流出(用“⊙”表示)，当电流为负值时，于此相反。

在ωt=0的瞬间，iu=0，iv为负值，iw为正值，如图(c)所示，则V相电流从V2流进，V1流出，而W相电流从W1流进，W2流出。利用安培右手定则可以确定ωt=0瞬间由三相电流所产生的合成磁场方向，如图(d)①所示。可见这时的合成磁场是一对磁极，磁场方向与纵轴线方向为一致，上方式北极，下方是南极。

在ωt=π/2时，经过了四分之一周期，iu由零变为最大值，电流由首端U1流入，末端U2流出；iv仍为负值，U相电流方向与(1)时一样；iw也变为负值，W相电流由W1流出，W2流入，其合成磁场方向如图(d)②所示，可见磁场方向已经较ωt=0时按顺时针方向转过90°。

应用同样的分析方法可画出ωt=π,ωt=2/3*π,ωt=2π时的合成磁场，分别如图(d)③ ④ ⑤ 所示，由图中可明显地看出磁场的方向逐步按顺时针方向旋转，共计转过360°，即旋转了一周

(a)简化的三相绕组分布图
(b)按星形连接的三相绕组接通三相电源
(c)三相对称电流波形图
(d)两极绕组的旋转磁场

结论：在三相交流电动机定子上布置有结构完全相在空间位置各相差120度电角度的三相绕组，分别接入三相对称交流电，则在定子与转子间所产生的合成磁场是沿定子内圆旋转的，称此为旋转磁场。

附5，三相异步电动机定子绕组形成旋转磁场的原理

1、原理：

三相绕组按照排列一周，可以理解三个线圈依次排列，每个线圈之间的角度是60度，三相电流依次增大，可以理解为第一个线圈加电，然后第二个线圈加电，再第三个线较加电，是不是从一个线圈到第二个线圈，再到第三个线圈，然后再向相反方向依次最大，相当于继续向同一方向旋转成为一周，不就是旋转磁场了。

2、三项电动机的结构

三相电动机外壳包括机座、端盖、轴承盖、接线盒及吊环等部件。

机座：铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是保护和固定三相电动机的定子绕组。

中、小型三相电动机的机座还有两个端盖支承着转子，它是三相电动机机械结构的重要组成部分。

通常，机座的外表要求散热性能好，所以一般都铸有散热片。

端盖：用铸铁或铸钢浇铸成型，它的作用是把转子固定在定子内腔中心，使转子能够在定子中均匀地旋转。

轴承盖：也是铸铁或铸钢浇铸成型的，它的作用是固定转子，使转子不能轴向移动，另外起存放润滑油和保护轴承的作用。

接线盒：一般是用铸铁浇铸，其作用是保护和固定绕组的引出线端子。

吊环：一般是用铸钢制造，安装在机座的上端，用来起吊、搬抬三相电动机。