1、三相异步电机的基本原理为了说明异步电机的基本原理，先做一个简单的实验。图6-15是一个装有手柄的马蹄形磁铁，在它的两极间放着一一个可以自由转动的，由许多铜条组成的导体。铜条两端分别用金属环短接，与笼形相似，称为笼形转子，磁铁和转子之间没有机械联系，当用手摇手柄使马蹄形磁铁旋时，笼形转子就会跟着它一起旋转。根据法拉第电磁感应定律，当导体和磁场之间有相对运动时，即导体在磁场中做切割磁力线运动时，导体中就会产生感应电动势。在图6-15中，当马蹄形磁铁沿顺时针方向旋转时(从右向看)，转子导体与磁场就有相对运动，也相当于磁铁不动，转子逆时针方向转动，于是，导体内产生感应电动势。

　　由于导体(铜条)两端被金属短路环短接而成闭合回路，因此，在导体中就有感应电流通过。感应电动势和感应电流的方向可按右手螺旋定则判断，如图6-16所示。

　　当导体在s范围内时，感应电动势和感应电流的方向由外向里进人纸内，用“x”表示。在N极范围内的导体，感应电动势和感应电流的方向由纸面向外指向读者，用“.”表示。运动方向瞬时间与磁力线平行的两根导体无感应电动势和感应电流。通电导体在磁场中会受到磁场对它的作用力，称为电磁力，受力方向用左手定则判定。因此，在图6-16中，S极范围内导体受力方向是向左的，而N极范围内导体的受力方向是向右的。这一对力形成顺时针方向的力矩，于是，转子在这个力矩的作用下沿顺时针方向(即磁场旋转方向)旋转起来。如果磁铁的旋转方向改变了，按照上述的方法同样可以确定转子的旋转方向也会随之发生改变。可见，转子的转向与磁铁旋转方向相同。从上面的实验中知道，磁铁的旋转，实质是磁场在旋转，即旋转的磁场使转子导体中产生了感应电流，而载流导体又在磁场中受到电磁力的作用，使转子旋转，这就是异步电机旋转的基本原理。因为转子导体中的电流是靠电磁感应产生的，以，这种电机又称感应电机。

　　转子的转动通过上面分析，当定子绕组通人三相交流电时，在气隙中产生旋转磁场，假定磁场旋转的转向是顺时针方向，如图6-17所示。

　　开始通电时，转子是静止的，与磁场有相对运动。相当于转子按逆时针方向运动，转子上部的导条相当于向左做切割磁力线运动，产生感应电动势，感应电动势的方向用右手定则判断，方向由纸面向外;转子下部的导条相当于向右做切割磁力线运动，产生感应电动势的方向垂直纸面向里。所有转子导条又是被短路的，因此，导条内有感应电流流过，这样转子导条又成为通电导体，在磁场中又受到电磁力的作用，作用力的方向用左手定则来判断。

　　转子上部导条受力方向为顺时针方向，下部导条受力方向也为顺时针方向，所以，转子在上下力偶矩的作用下就顺时针旋转起来。

　　三相交流电在定子中产生的是旋转磁场，旋转磁场的转速习惯上称为同步转速，用n表示。转子的转向与旋转磁场的方向相同，转子的转速一般要小于磁场的转速，也可以大于磁场的转速，这样，才能使转子旋转时，能时时切割磁力线而受到电磁力的作用。否则，转子的转速与旋转磁场的转速相同，转子导条不切割磁力线，也就不能产生感应电动势，因而也就没有感应电流通过，也就不受力的作用，力矩将无法产生，转子也就不能转动了。所以，转子转速必须与磁场的转速不相等，才能使电机转子旋转起来。异步电机的名称也就因此而得。电机转子的转向是由旋转磁场的转向决定的。旋转磁场的转向取决于电源的相序，所以，对调三相电源线中的任意两相电源线，电机就可反转。利用一只倒顺开关就能使异步电机进行正反转控制，如图6-18所示。如开关S向上合，电机正转;开关S往下合，电机反转。

　　旋转磁场的同步转速n1与转子转速n之差称为转差，即△n=n1一n,转差与同步转速的比值称为转差率s，即：

　　转差率是异步电机的一个重要参数。异步电机转子的转速n,小是0，为同步转速。n=0时，s=1； n=n1时，s=0，可见，转差率s值在0~1之间。转差率的大小对异步电机的其他参数有直接影响。一般三相异步电机在空载时，s约在0.005以下;在额定工作状态时，s约在0.02~0.06之间。
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