铝壳交流异步电机对于很多新能源车车主应该是一个耳熟能详的名词。因为在选购电动车时经常听到的电机种类,就是永磁同步电机和铝壳交流异步电机。那么,铝壳交流异步电机是如何工作的。
铝壳交流异步电机从名字上就不难理解,需要使用交流电来驱动。虽然同样是由转子和定子构成,但它的原理与直流电机完全不同。其定子由定子铁芯和绕组构成,并且固定在壳体内。铁芯由导磁性能好的硅钢片叠压而成。线圈则是定子中的重要电路,由于使用的是三相交流电,所以,线圈在定子内每120度为一个单元,共三个单元,相互对称排列。三个独立绕组组合在一起形成一个360度的圆柱形定子。在三相交流电的作用下,绕组会产生旋转磁场用于驱动转子旋转。
铝壳交流异步电机的转子是由转子铁芯、绕组和转轴组成。转子铁芯同样是用导磁性良好的硅钢片叠压而成,绕组布置在铁芯的外圆,铁芯则压制在转轴上。所以这三大部分就构成了转子。由此我们可见转子并没有永磁铁,也没有任何与定子相连的部分,那么转子的电流从哪来呢?
由于定子通入的是三向交流电,我们知道交流电会在单位时间内改变电流的正负极方向,这个单位时间改变方向的次数我们叫做频率。普通家用220伏交流电的频率为50赫兹,是个固定量。正因为交流电的电流方向会以一定频率改变,所以它的旋转磁场方向也会随着电流方向的改变而改变。这个方向不断变化的磁场则会不断切割转子的绕组,相当于绕组在做切割磁力线运动。这就意味着绕组会产生电流(与发电原理一致),而这个电流在硅钢片的作用下又会被转换成磁场,所以此时转子相当于一块磁铁,并且是磁极可变的磁铁,转子磁场在与定子产生的旋转磁场相互所用就会产生转矩。所以定子产生磁场的过程非常有意思,它类似于交流变压器的变电原理,绕组线圈在定子产生的变化磁场作用下变成了一块电磁铁。
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