低壓電機是指額定電壓在1000V及以下的電動機,其工作原理基于電磁感應定律和電磁力定律,以下從基本結構、能量轉換過程兩方面詳細介紹。
基本結構與電磁基礎:
低壓電機主要由定子和轉子兩大部分組成。定子是電機的靜止部分,通常由定子鐵芯、定子繞組和機座構成。定子鐵芯由硅鋼片疊壓而成,用于減少鐵損,其槽內嵌放著定子繞組,當給定子繞組通入三相交流電時,會產生一個旋轉磁場,就像一個不斷旋轉的磁鐵。轉子是電機的旋轉部分,一般有鼠籠式和繞線式兩種結構。以常見的鼠籠式轉子為例,它由轉子鐵芯和轉子繞組組成,轉子繞組是由鋁或銅條嵌入轉子鐵芯槽內,兩端用短路環短接而成,形狀類似鼠籠。
能量轉換過程:
當三相交流電通入定子繞組后,會產生旋轉磁場。這個旋轉磁場會切割轉子導體,根據電磁感應定律,轉子導體中會產生感應電動勢。由于轉子導體是短路的,所以會產生感應電流。再根據電磁力定律,載流的轉子導體在旋轉磁場中會受到電磁力的作用,從而形成電磁轉矩,使轉子沿著旋轉磁場的方向旋轉。這樣,電能就通過電磁感應和電磁力的作用轉換成了機械能,驅動機械設備運轉。例如,在風扇中,低壓電機將電能轉化為機械能,帶動扇葉轉動,從而實現送風功能。