低压电机是指额定电压在1000V及以下的电动机,其工作原理基于电磁感应定律和电磁力定律,以下从基本结构、能量转换过程两方面详细介绍。
基本结构与电磁基础:
低压电机主要由定子和转子两大部分组成。定子是电机的静止部分,通常由定子铁芯、定子绕组和机座构成。定子铁芯由硅钢片叠压而成,用于减少铁损,其槽内嵌放着定子绕组,当给定子绕组通入三相交流电时,会产生一个旋转磁场,就像一个不断旋转的磁铁。转子是电机的旋转部分,一般有鼠笼式和绕线式两种结构。以常见的鼠笼式转子为例,它由转子铁芯和转子绕组组成,转子绕组是由铝或铜条嵌入转子铁芯槽内,两端用短路环短接而成,形状类似鼠笼。
能量转换过程:
当三相交流电通入定子绕组后,会产生旋转磁场。这个旋转磁场会切割转子导体,根据电磁感应定律,转子导体中会产生感应电动势。由于转子导体是短路的,所以会产生感应电流。再根据电磁力定律,载流的转子导体在旋转磁场中会受到电磁力的作用,从而形成电磁转矩,使转子沿着旋转磁场的方向旋转。这样,电能就通过电磁感应和电磁力的作用转换成了机械能,驱动机械设备运转。例如,在风扇中,低压电机将电能转化为机械能,带动扇叶转动,从而实现送风功能。