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交流電機

A.C.machine

　　實現機械能和交流電能相互轉換的機械。由于交流電力系統的巨大發展，交流電機已成為最常用的電機。交流電機與直流電機相比，由于沒有換向器（見直流電機的換向），因此結構簡單，制造方便，比較牢固，容易做成高轉速、高電壓、大電流、大容量的電機。交流電機功率的覆蓋范圍很大，從幾瓦到幾十萬千瓦、甚至上百萬千瓦。20世紀80年代初，最大的汽輪發電機已達150萬千瓦。

　　交流電機按其功能通常分為交流發電機、交流電動機和同步調相機幾大類。由于電機工作狀態的可逆性(見電機),同一臺電機既可作發電機又可作電動機。把電機分為發電機與電動機并不很確切，只是有些電機主要作發電機運行，有些電機主要作電動機運行。

　　交流電機按品種分有同步電機、異步電機兩大類。同步電機轉子的轉速ns與旋轉磁場的轉速相同，稱為同步轉速。ns與所接交流電的頻率 (f)、電機的磁極對數(P)之間有嚴格的關系ns＝f/P在中國，電源頻率為50赫，所以二極電機的同步轉速為3000轉/分，四極電機的同步轉速為1500轉/分，余類推。異步電機轉子的轉速總是低于或高于其旋轉磁場的轉速，異步之名由此而來。異步電機轉子轉速與旋轉磁場轉速之差（稱為轉差）通常在10％以內。由此可知，交流電機（不管是同步還是異步）的轉速都受電源頻率的制約。因此,交流電機的調速比較困難,最好的辦法是改變電源的頻率，而以往要改變電源頻率是比較復雜的。所以70年代以前，在要求調速的場合，多用直流電機。隨著電力電子技術的發展，交流電動機的變頻調速技術已開始得到實用。

　　交流電機一般采用三相制，因為三相交流電機與單相電機相比，無論在性能指標，原材料利用和價格等方面均有明顯的優越性。同樣功率的三相電機比單相電機體積小，重量輕，價格低。三相電動機有自起動能力。單相電機沒有起動轉矩，為解決起動問題，需采取一些特殊的措施(見單相異步電動機)。單相電機的轉矩是脈動的，噪聲也比較大，但所需的電源比較簡單，特別是在家庭中使用十分方便。因此小型家用電機和儀用電機多采用單相電機。