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交流电机之所以能够实现连续旋转，是利用电磁感应原理和旋转磁场的作用，并结合特定的结构设计，将电能稳定地转换为机械能。其关键结构和工作原理可以从以下两个方面来分析：
1. 关键结构：支撑轮换的“硬件基础”
交流电机主要由定子和转子两大部分组成，这两部分的协同运转是实现旋转的前提。
- 定子：定子作为电机的固定部分，其核心部件是定子铁心和定子绕组。定子铁心通常由硅钢片叠压而成，可以有效减少涡流损耗。铁心内侧均匀分布有槽，用于嵌装定子绕组。定子绕组一般采用漆包铜线绕制，按特定规则接成三相绕组（工业交流电机大多为三相电机），接入三相交流电源。当电流通过绕组时，定子产生旋转磁场，作为驱动电机旋转的“动力源”。
- 转子：转子是电机的旋转部件，常见的转子分为鼠笼式转子和绕线式转子两种。鼠笼式转子结构简单，由转子铁心、转子绕组（铜排或铝排）和端环组成。转子绕组像“笼子”一样嵌在铁心槽内，两端通过端环短路。绕线式转子的绕组带绝缘层嵌在铁心槽内，绕组两端通过滑环和电刷引出，可外接电阻调节电机性能。转子的核心作用是在定子旋转磁场的作用下产生感应电流，进而在电磁力的作用下推动转子旋转。
2. 工作原理：电磁力驱动的“旋转逻辑”
交流电机的旋转依赖于“旋转磁场产生—感应电流形成—电磁力驱动旋转”的完整过程。以应用最广泛的三相异步交流电机为例：
- 旋转磁场的产生：当定子的三相绕组连接到对称的三相交流电源时，绕组的每一相都会产生随时间呈正弦变化的交流电。由于三相电流之间有120°的相位差，它们在定子铁芯中共同激发的合成磁场并不是静止的，而是绕电机轴线以稳定的转速（称为同步转速）旋转，形成“旋转磁场”。同步转速的大小由电源频率和电机定子绕组的极对数决定，公式为：n₀=60f/p（式中，n₀为同步转速，单位为r/min；f为电源频率，单位为Hz；p为极对数）。
- 转子感应电流和电磁力：旋转磁场的磁力线会切割转子绕组（或称转子条），根据电磁感应定律，在转子绕组中会产生感生电动势。由于转子绕组通过端环（或称外电路）构成闭合电路，感生电动势驱动电流在转子绕组中流动，产生“转子感生电流”。此时，带有感生电流的转子导体处于定子的旋转磁场中。根据弗莱明左手定则，转子导体受到电磁力的作用。这些电磁力作用在电机转子轴上的总转矩称为“电磁转矩”。
- 连续旋转和“异步”特性：在电磁转矩的驱动下，电机转子开始沿旋转磁场方向旋转，并逐渐加速。然而，需要注意的是，转子的转速（称为转子转速n）永远不可能达到定子旋转磁场的同步转速n₀。这是因为，如果转子转速等于同步转速，转子导体与旋转磁场之间就不会发生相对运动，磁力线也无法切割转子导体。结果，转子感应电流和电磁转矩都会消失，转子会因阻力而减速。因此，转子转速始终低于同步转速。这个“转差”是维持转子感应电流和电磁转矩的必要条件，也是“异步电动机”名称的由来（转差与同步转速的比值称为转差率s，s=（n₀-n）/n₀，正常运行时s通常在0.01～0.05之间）。交流电动机正是通过这种“旋转磁场驱动转子，转差维持动力”的机制，实现连续稳定的旋转，从而带动各种机械设备运转。
