三相电机的工作原理基于三相交流电和旋转磁场的概念。三相交流电是由三个相位差为120度的正弦波组成的交流电。在实际应用中,通常采用三相四线供电方式,即三相线(A、B、C)和中性线(N)。三相交流电的产生和传输需要特殊的电力设备,如发电机、变压器、配电柜等。
在三相电机中,旋转磁场是由三相交流电产生的。当三相交流电的电流和电压随时间变化时,电机定子绕组中就会产生合成磁场。由于三相交流电的相位差为120度,因此合成磁场也会随着时间的推移而旋转。这个旋转磁场将带动电机转子一起旋转。具体来说,当旋转磁场的轴线与转子磁场的轴线之间存在适量角度时,转子磁场将受到磁力的影响而产生扭矩。该扭矩将导致电机转子沿旋转磁场的方向旋转。当旋转磁场的轴线与转子磁场的轴线重合时,扭矩达到该值,此时电机的转速也达到该值。随着旋转磁场继续旋转,扭矩逐渐减小,电机的转速也逐渐降低。当旋转磁场再次与转子磁场轴线重合时,扭矩再次达到该值,如此循环往复,实现电机的连续运转。
三相电机主要由定子和转子两部分组成。定子是电机的静止部分,主要包括定子铁芯、定子绕组和机座。定子铁心通常采用叠片硅钢片制成,以减少磁阻,增加导磁率。定子绕组是电机的线圈,通常采用高强度漆包线绕制。转子是电机的旋转部分,主要包括转子铁芯、转子绕组、轴等。转子铁心通常也叠有硅钢片,以减少磁阻,增加导磁率。转子绕组是电机的另一个线圈,通常采用高强度漆包线绕制。转子绕组两端通过滑环与外部电源连接,实现旋转时供电。
三相异步电动机是感应电动机的一种,同时采用380V三相交流电(相位差120度)供电。其转子的速度低于旋转磁场的速度。转子绕组因与磁场的相对运动而产生电动势和电流,并与磁场相互作用产生电磁扭矩,实现能量转换。与单相异步电动机相比,三相异步电动机具有更好的运行性能,并且可以节省各种材料。