มอเตอร์กระแสสลับสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ แต่ความสามารถในการผลิตกระแสไฟฟ้าขึ้นอยู่กับโหมดการทำงาน โดยมอเตอร์กระแสสลับประกอบด้วย “มอเตอร์” และ “เครื่องกำเนิดไฟฟ้า” เป็นหลัก และหลักการสำคัญของมอเตอร์เหล่านี้ตั้งอยู่บนพื้นฐานของกฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า การสลับระหว่างฟังก์ชัน “ไฟฟ้า” หรือ “การผลิตพลังงาน” ทำได้โดยการเปลี่ยนวิธีการป้อนพลังงาน (พลังงานไฟฟ้า → พลังงานกล หรือ พลังงานกล → พลังงานไฟฟ้า) เท่านั้น

1. หลักการสำคัญ: “ทิศทางสองทาง” ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
ทั้ง “โหมดไฟฟ้า” และ “โหมดการผลิตพลังงาน” ของมอเตอร์ AC ล้วนหมุนรอบการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า โดยมีความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือ “ทิศทางการไหลของพลังงาน”:

โหมดไฟฟ้า (การใช้พลังงาน): อินพุตภายนอก แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ → ขดลวดสเตเตอร์สร้างสนามแม่เหล็กหมุน → สนามแม่เหล็กขับเคลื่อนโรเตอร์ (ตัวนำหรือขดลวด) เพื่อตัดสายเหนี่ยวนำแม่เหล็ก → โรเตอร์สร้างกระแสเหนี่ยวนำ → กระแสไฟฟ้าจะถูกควบคุมด้วยแรงแอมแปร์ในสนามแม่เหล็ก → ขับเคลื่อนการหมุนของโรเตอร์ (พลังงานไฟฟ้า → พลังงานกล)

โหมดการผลิตพลังงาน (การผลิตไฟฟ้า): แรงทางกลจากภายนอก (เช่น เครื่องยนต์ กังหันลม กังหันน้ำ) ขับเคลื่อนโรเตอร์ให้หมุน → สนามแม่เหล็กที่สร้างโดยโรเตอร์ (แม่เหล็กถาวรหรือขดลวดกระตุ้น) หมุนไปพร้อมกับโรเตอร์ → เส้นเหนี่ยวนำแม่เหล็กถูกตัดและหมุนโดยขดลวดสเตเตอร์ → ขดลวดสเตเตอร์เหนี่ยวนำแรงเคลื่อนไฟฟ้าสลับ → หลังจากเชื่อมต่อกับโหลดแล้ว จะส่งออกกระแสไฟฟ้าสลับ (พลังงานกล → พลังงานไฟฟ้า)

2、สามเงื่อนไขสำคัญสำหรับการผลิตพลังงานมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ
มอเตอร์กระแสสลับไม่สามารถผลิตไฟฟ้าได้ทั้งหมดเพียงแค่เปิดเครื่อง เงื่อนไขหลักสามประการต่อไปนี้ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขเหล่านี้จึงจะผลิตพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ:

1. ต้องมี “สนามแม่เหล็กหมุน” (แหล่งกำเนิดแม่เหล็ก)
ในการเหนี่ยวนำแรงเคลื่อนไฟฟ้าในขดลวดสเตเตอร์ จำเป็นต้องมี "สนามแม่เหล็กแปรผัน" ก่อน (สนามแม่เหล็กหมุนเป็นรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุด) และแหล่งกำเนิดแม่เหล็กจะแบ่งออกเป็นสองประเภท:

ประเภทแม่เหล็กถาวร: ตัวโรเตอร์เป็นแม่เหล็กถาวร (เช่น มอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร) ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟเพิ่มเติม และสร้างสนามแม่เหล็กหมุนโดยตรงในระหว่างการหมุน มีโครงสร้างที่เรียบง่ายและมักใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็ก (เช่น กังหันลมในครัวเรือนและอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าแบบพกพา)
ประเภทการกระตุ้น: โรเตอร์เป็นขดลวดทั่วไป (เช่น มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส) ซึ่งต้องใช้ "กระแสกระตุ้น" ภายนอก (DC หรือ AC) เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กในโรเตอร์ (คล้ายกับแม่เหล็กไฟฟ้า)

2. ต้องมี “แรงขับเคลื่อนทางกล” (เอาชนะแรงบิดย้อนกลับ)
แก่นแท้ของการผลิตพลังงานคือการแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า ดังนั้นจะต้องมีแรงกลจากภายนอกเพื่อขับเคลื่อนโรเตอร์ให้หมุน และความเร็วจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดสองประการ:
สูงกว่า "ความเร็วแบบซิงโครนัส" (สำหรับมอเตอร์ซิงโครนัส): ความถี่ในการผลิตพลังงานของมอเตอร์ซิงโครนัส (เช่น 50Hz) มีความสัมพันธ์อย่างเคร่งครัดกับความเร็ว (สูตร: ความเร็ว n = 60f/p, f คือความถี่, p คือหมายเลขขั้ว) และความเร็วจำเป็นต้องได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำด้วยแรงทางกลเพื่อให้แน่ใจว่าความถี่เอาต์พุตมีเสถียรภาพ (เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันไอน้ำในโรงไฟฟ้า)
เหนือความเร็ววิกฤตที่สอดคล้องกับอัตราการลื่นไถล (สำหรับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส): เมื่อมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสร้างไฟฟ้า ความเร็วของโรเตอร์จะต้องสูงกว่าความเร็วของสนามแม่เหล็กหมุนของสเตเตอร์เล็กน้อย ("ความเร็วซิงโครนัสสุดยอด") เพื่อให้ขดลวดสเตเตอร์ตัดสนามแม่เหล็กและสร้างพลังงานไฟฟ้า (มิฉะนั้น จะเป็นเพียง "การทำงานด้วยไฟฟ้า")

3. ต้องมี “วงจรปิด” (โหลดหรือการเก็บพลังงาน)
ขดลวดสเตเตอร์เหนี่ยวนำให้เกิด “แรงเคลื่อนไฟฟ้าสลับ” ซึ่งจำเป็นต้องเชื่อมต่อกับวงจรปิด (เช่น โหลดต้านทาน แบตเตอรี่ หรือระบบไฟฟ้า) เพื่อสร้าง “กระแสไฟฟ้าสลับ” – หากมีวงจรเปิด (ไม่มีโหลด) จะมีเพียงแรงเคลื่อนไฟฟ้าเท่านั้นแต่ไม่มีพลังงานไฟฟ้าที่ส่งออก และฉนวนของขดลวดอาจได้รับความเสียหายเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าสูง