異步電機試驗臺與同步電機同屬于交流電機，按照相數(shù)又有單相異步電機、三相異步電機、單相同步電機、三相同步電機。我們將以三相異步電機試驗臺和三相同步電動機為例講述交流電機的工作原理。

    三相異步電動機和三相同步電動機在運行時，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，在電機內(nèi)部產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場交鏈定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組，實現(xiàn)從定子到轉(zhuǎn)子能量的傳遞和轉(zhuǎn)換。因此，交流電機的旋轉(zhuǎn)磁場與力的轉(zhuǎn)換是其工作的關(guān)鍵。

    首先來看看關(guān)于磁場的幾個基礎(chǔ)知識。

    01 關(guān)于磁場與力的幾個基礎(chǔ)知識

    右手螺旋定則

    也叫安培定則，是表示電流和電流激發(fā)磁場的磁感線方向間關(guān)系的定則，簡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)線在磁場中的受力方向。伸開左手，讓磁感線穿入手心（手心對準(zhǔn)N極，手背對準(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)體切割磁感線運動時在導(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手指垂直并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，把右手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向?qū)w運動方向，則其余四指指向感應(yīng)電流的方向。

    02 交流電機的旋轉(zhuǎn)磁場

    三相交流電機定子繞組為三相對稱繞組，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，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方向如下

    磁場中，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，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方向??

    ωt = 4π/3時，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方向

    ωt = 2π時，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方向

    經(jīng)過以上分析可見，合成磁場在空間是旋轉(zhuǎn)的。異步電機試驗臺電流變化一個周期，兩極磁場便在空間轉(zhuǎn)過一周。

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

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