旋转电机

几乎所有电机都具有一些相似的属性和特征。以下讨论将解释旋转电机的基本共同特征。其中，旋转电机是具有移动（旋转）部件的电机，称为转子。旋转电机的常见例子是电动机和发电机。

在旋转电机中，可以根据瞬时磁通模式来考虑产生的扭矩。根据这一概念，当净磁场不对称或扭曲时，电机中会产生扭矩。

在任何旋转电机中，机械力（扭矩）都是由于以下两个磁场效应而产生的−

在实际电机中，磁场是通过给线圈系统通电产生的。这是因为，这种磁场产生方法相对通用且经济。

旋转电机的基本结构

所有旋转电机的基本构造和结构都是相似的。典型的旋转电机由两个主要部分组成，即：

定子和转子之间有气隙。顾名思义，定子是电机的固定（不可移动）部分。一般来说，定子是机器的外框。转子是机器的旋转（可移动）部分。定子和转子均采用层压铁磁材料构造，以减少磁通路径中的磁阻。

所有旋转电机都由两个绕组组成，一个位于定子部分，另一个位于转子部分。机器中产生电压的绕组称为电枢绕组。用于在机器中产生主要工作磁通量的绕组称为励磁绕组。有时，使用永磁体代替励磁绕组来产生主要磁通量。

由对称放置并通以多相电流的绕组（线圈）系统产生的在空间中旋转的合成磁场称为旋转磁场 (RMF)。

旋转磁场的磁极不保持在固定位置，而是不断改变位置。磁场的旋转速度称为同步速度，用 NS 表示。从数学上讲，同步速度由下式给出：

$$\mathrm{\mathit{N_{s}}\:=\:\frac{120\mathit{f}}{\mathit{P}}}$$

其中，f 是供电频率（单位为 Hz），P 是极数。其单位为 RPM（每分钟转数）。

扭矩定义为力的旋转运动。扭矩是使机器转子旋转的主要因素。在机电设备中，会产生两种类型的扭矩 −

电磁扭矩是由于两个相对运动的线圈中的电流产生的磁场相互作用而产生的扭矩。在旋转电机中，在正常工作条件下，存在两个磁场 - 一个来自定子电路的磁场，另一个来自转子电路的磁场。这两个磁场之间的相互作用在机器中产生扭矩。该扭矩称为电磁扭矩。电磁扭矩也称为感应扭矩。

当由铁磁材料制成的物体放置在外部磁场中时，会受到力（扭矩），导致物体与外部磁场对齐，这被称为磁阻扭矩。

磁阻扭矩的产生是因为外部磁场在铁磁物体中感应出内部磁场，两个磁场相互作用产生扭矩，使物体与外部磁场对齐。因为，物体上的磁阻扭矩试图将其定位为对磁通量产生最小磁阻（或凸极）。因此，磁阻扭矩也称为对齐扭矩或凸极扭矩。