異步電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)與同步電機(jī)同屬于交流電機(jī)，按照相數(shù)又有單相異步電機(jī)、三相異步電機(jī)、單相同步電機(jī)、三相同步電機(jī)。我們將以三相異步電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)和三相同步電動(dòng)機(jī)為例講述交流電機(jī)的工作原理。

    三相異步電動(dòng)機(jī)和三相同步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，其三相定子繞組接三相交流電源，由電源提供三相交流電流，在電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)交鏈定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組，實(shí)現(xiàn)從定子到轉(zhuǎn)子能量的傳遞和轉(zhuǎn)換。因此，交流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與力的轉(zhuǎn)換是其工作的關(guān)鍵。

    首先來看看關(guān)于磁場(chǎng)的幾個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)。

    01 關(guān)于磁場(chǎng)與力的幾個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)

    右手螺旋定則

    也叫安培定則，是表示電流和電流激發(fā)磁場(chǎng)的磁感線方向間關(guān)系的定則，簡(jiǎn)而言之就是用于判斷通電線圈判斷極性。通電直導(dǎo)線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向直導(dǎo)線中電流方向，那么四指指向就是通電導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的方向；通電螺線管中的安培定則（安培定則二）：用右手握住通電螺線管，讓四指指向電流的方向，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。

    左手定則

    左手定則用于判斷通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向。伸開左手，讓磁感線穿入手心（手心對(duì)準(zhǔn)N極，手背對(duì)準(zhǔn)S極），四指指向電流方向，那么大拇指的方向就是導(dǎo)體受力方向。

    右手定則

    右手定則用以確定導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向。伸開右手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把右手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，則其余四指指向感應(yīng)電流的方向。

    02 交流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

    三相交流電機(jī)定子繞組為三相對(duì)稱繞組，即由三組形狀與匝數(shù)相同，軸線在空間位置上相差120°的繞組組成。

    當(dāng)定子繞組中流過三相交流電，ωt = 0時(shí)，iU為零，沒有電流；iV為負(fù)向電流，由U2流向U1；iW為正向電流，由W1流向W2；由右手螺旋定則判斷三相繞組的合成磁場(chǎng)方向如下

    磁場(chǎng)中，定義流向紙內(nèi)為正方向，用 · 表示，流向紙外為負(fù)方向，用 × 表示。

    ωt = 2π/3時(shí)，iU為正向電流，由U1流向U2；iV為零，沒有電流；iW為負(fù)向電流，由W2流向W1；由右手螺旋定則判斷三相繞組的合成磁場(chǎng)方向??

    ωt = 4π/3時(shí)，iU為負(fù)向電流，由U2流向U1；iV為正向電流，由V1流向V2；iW為零，沒有電流；由右手螺旋定則判斷三相繞組的合成磁場(chǎng)方向

    ωt = 2π時(shí)，iU為零，沒有電流；iV為負(fù)向電流，由V2流向V1；iW為正向電流，由W1流向W2；由右手螺旋定則判斷三相繞組的合成磁場(chǎng)方向

    經(jīng)過以上分析可見，合成磁場(chǎng)在空間是旋轉(zhuǎn)的。異步電機(jī)試驗(yàn)臺(tái)電流變化一個(gè)周期，兩極磁場(chǎng)便在空間轉(zhuǎn)過一周。

    以上是一對(duì)極的情況，同理可分析，當(dāng)磁場(chǎng)為兩對(duì)極時(shí)，電流每變化一個(gè)周期，兩對(duì)極磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)半周。

    由定子繞組形成的這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速稱為同步轉(zhuǎn)速n1?式中，p為磁場(chǎng)極對(duì)數(shù)，f1為三相電頻率。