交流電機主要分為同步電機和非同步電機。首先來說一下什麼是同步轉速：電機外殼是定子，定子繞組上通入三相對稱交流電，三相對稱交流電就會在定子上產生磁場，定子上有三相對稱交流電，而且有對稱繞組，形成磁場比較複雜，不過，它們的合成磁場卻是一個旋轉的磁場，你可以簡單的認為這個三相對稱交流系統形成了一個看不見摸不著的旋轉磁場，這個旋轉磁場繞著定子圓周旋轉，旋轉的速度叫做同步轉速。 這是三相對稱的定子繞組，通上三相對稱交流電，形成旋轉磁場的物理模型 但真實的非同步電動機轉子是這樣的，這就是非同步電動機的定子，裡面畫的那三根線代表旋轉磁場的磁力線，這個磁場隨著電流的變化在不停以同步轉速進行旋轉。這個同步轉速n是比較固定的，和交流電的頻率f以及繞組的極對數p有關係,關係式為。因為我們國家的電網頻率是50Hz，所以根據極對數p的不同，同步轉速一般是3000轉每分鐘、1500轉每分鐘、1000轉每分鐘、750轉每分鐘等等。好，現在我們明白了，定子繞組雖然安安靜靜的在那裡不動，但是因為它通入了變化的交流電，所以它產生了以同步速度旋轉的磁場。如果是非同步電動機的話，轉子結構很簡單，就是閉合線圈，最簡單的鼠籠式非同步電機就是這個樣子的，所以非同步電機轉子結構簡單、價格便宜、維護方便、執行可靠，得到了廣泛的應用啊！ 鼠籠式非同步電動機結構，像一個鼠籠子一樣，其實就是一些鋁條導體組成的閉合線圈把這樣一個閉合線圈放入定子內部，定子的旋轉磁場必然會在轉子線圈上產生感應電動勢，進而產生感應電流，最後產生轉子磁場，這樣非同步電動機的轉子就變成了一個電磁鐵，這個電磁鐵必然會跟隨定子旋轉磁場進行旋轉。 看看定子磁場是如何切割轉子繞組線圈的在非同步電動機中，把轉子旋轉的速度叫非同步轉速，由於轉子內部的電動勢和電流都是透過切割定子旋轉磁場得來的感應電動勢和感應電流，所以非同步電機還有一個名字叫感應電機。 非同步電動機一般就長這個樣子，你應該見過吧，很常見的一種電動機，又叫馬達。既然你是靠切割磁感線感應得來的電動勢，那你要想存在電動勢，你就必須不停的切割磁感線才行，您說是不是這個道理，所以，轉子旋轉的速度就不能和定子旋轉磁場的速度相等，如果想等了他們兩個相對靜止了轉子就不切割定子磁場了，轉子就沒有感應電動勢了，你明白了嗎？所以轉子的非同步轉速永遠也不能等於定子旋轉磁場的同步轉速，即非同步轉速小於同步轉速，於是我們把他叫做非同步電機。由於同步轉速的速度比較固定，所以非同步轉速也比較固定，比如3000轉每分鐘的同步轉速的話對應的非同步轉速就是2900+轉每分鐘，根據所帶負載的不同轉速會不同，空載時轉速最快，接近於同步轉速，負載時轉速下降。也就是非同步轉速雖然低於同步轉速，但是差距不會太大。如果我們要想讓轉子的轉速和定子旋轉磁場的速度同步，也就是讓轉子轉速等於同步轉速，我們就需要想辦法把轉子本身變成一個電磁鐵，而不能依靠人家定子旋轉磁場來感應，怎麼辦呢？其實很簡單，給你的轉子專門接一個直流電源，這個直流電源就可以把轉子變成一個電磁鐵，這樣轉子就可以自立門戶了，轉子不再需要非得切割定子磁場來產生電動勢和電流了，這個時候轉子就會以同步速度跟隨定子旋轉磁場進行旋轉，這樣的電機就叫同步電機。很明顯同步電機的轉子結構要比非同步電機複雜很多，所以同步電動機價格高，結構複雜，在生產生活中並沒有非同步電機應用的那麼廣泛，但是同步電機的主要應用是在發電機上，現在的火電站、水電站的汽輪機和水輪機基本上都是同步發電機。你應該見過這種小型的柴油發電機，其實就是用柴油發動機為原動機帶動同步發電機工作的。至於水電站和火電站的那種大型同步發電機感興趣的話可以自己搜尋一下圖片看看。我回答的幾個關於電機方面的問題：詹姆斯艾倫：為什麼無功功率不足，電網電壓會降低， 而有功功率不足，電網頻率會降低?直流電機和交流電機的原理和區別是什麼？ - 詹姆斯艾倫的回答 - 知乎無刷電機是什麼？ - 詹姆斯艾倫的回答 - 知乎步進電機、伺服電機、舵機的原理和區別？ - 詹姆斯艾倫的回答 - 知乎
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