如何判断电机的相数？不同相数的电机实际中如何应用？

雪花飘过

走进电机系列持续更新！电机的相数是指什么呢，我们该依据什么判断电机的相数呢？日常生活中我们碰到最多是三相电机，也就是相数为3。在家用电器里面，还有单相电机和二相电机，相数分别为1和2。那么这个相数到底是怎么定义的呢？

01 电机相数


电机的每一相，其电势矢量在空间都占有一个位置。由于每一相都可以通上正电流和负电流，所以这个矢量的首尾两个方向都是这一相能形成的矢量，也就是相差180度电角度的两个矢量都是1相的。那么1相的电机，在矢量空间就可以用一根通过原点的直线来表示。同理，2相的电机，就可以用2根直线来表示。作为电机的每一相，他们之间应该是相互平等的，也就是说他们在空间的夹角应该相等。那么为了在空间均布这些直线，我们就可以这样来布置：用180度除以相数，就得到一个角度。所有的相直线按这个角度排完，就形成了这个电机的所有相能形成的矢量图。

02 电机相电势矢量示意图





左图3相，右图4相



左图5相 右图7相



左图6相 右图 9相



左图 12相 右图15相


图中画出了3、4、5、6、7、9、12、15相等电机的相电势矢量图。在这些电机中，3相电机是常见的。6相、9相、12相、15相电机，可以分别看作是2个、3个、4个、5个三相电机组成的电机。为什么要用3相电机组成呢？因为我们有工频的3相电源。通过这个3相电源和移相变压器，就比较容易形成6相电机。如果采用电力电子的移相电路，那么什么相都是容易形成的。在空间上这些相电势电角度相差180/m，那么他们通入的电流，也要在时间上相差180/m的电角度。

03 单相、二相与多相电机


二相：二相电机的形状就是个十字，它的一相是可以通过一个单相交流电源供电，另一相则可以通过一个电容来移相。这个就是我们在家用电器上常见的电容运转的两相电机。
单相：至于只有1根直线的单相电机，加上一个电容起动，或者用罩极方式，或者开始用手往一个方向拨一下，即可运转。
多相：人们为什么要使用多相电机呢？有几种情况：

• 使得发电机的输出的波形整流后更加平直，省去平波的电容，节约费用；
  
• 采用多相来分相，使得支路增加，减少每一路的电流，以使得单个支路的电源容量减小；
  
• 采用多相电机来增加电机的可靠性。多相电机如果有一相或几相坏了，其他多个相还能形成旋转磁场，继续按照原来最大出力的一定比例继续工作；这个用在某些重要设备上；
  
• 一般工业应用，很少用超过三相的电机。由于三相电是国家供给的主要电源，所以大多数电机都是三相电机。另外在家用电器方面，因为以前家庭只有单相的交流电，所以只有单相和两相电动机来驱动家用电器。但是现在有的住宅已经直接通三相电，像大功率的中央空调，就可以直接用三相电源了。
  

硅基动力——微动力系统专家

04 硅基动力无刷电机的相数类型


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