動力電機的工作原理是怎樣的

動力電機基于電磁感應定律，通過磁場與電流相互作用，實現電能到機械能的轉換。它主要由定子和轉子構成，定子繞組通電產生旋轉磁場，轉子在該磁場作用下受電磁力驅動旋轉以輸出機械功率。就如同一場精妙的“電磁之舞”，定子與轉子各司其職，在磁場與電流的交織中，完美地將電能轉化為機械能，為車輛等設備提供源源不斷的動力 。

具體而言，定子作為電機中靜止不動的部分，起著至關重要的基礎支撐作用。當定子繞組通入電流時，神奇的事情發生了，一個旋轉磁場就此誕生。這個旋轉磁場仿佛是一位無形的指揮家，掌控著整個電機運作的節奏。

而轉子，作為旋轉產生動能的關鍵部分，在旋轉磁場的召喚下開始舞動。轉子繞組在旋轉磁場的作用下，如同靈動的舞者切割磁感線，進而產生感應電動勢。感應電動勢的出現，又促使轉子繞組中產生感應電流。此時，轉子繞組中的感應電流與磁場相互作用，產生電磁轉矩。這個電磁轉矩如同強大的動力引擎，驅動著轉子不停地旋轉，從而將電能轉化為機械能輸出。

以特斯拉使用的感應（異步）電動機為例，它是 3 相、4 極感應電動機。極對數是電機的一個重要參數，電動機的轉速 n =(1 - S)60f/P （S 是電機的轉差率，f 為電源頻率，P 就是極對數）。當極對數固定時，通過控制定子線圈的通電頻率，就能產生可變強弱旋轉的電磁場。這個電磁場與轉子繞組感應磁場相對運動，使得轉子繞組切割磁感線產生感應電流，進而產生電磁轉矩使轉子旋轉。

在新能源汽車的電機驅動系統中，電機的工作過程與上述原理緊密相連又獨具特色。電池作為電動汽車的動力源泉，在車輛行駛時釋放電力，經過電控系統輸出對應電流和電壓給電機。電控系統就像是一位智慧的指揮官，通過傳感器感知車輛狀態和用戶駕駛行為，實時調整電機轉矩和轉速。電機轉子獲得電能后開始旋轉，通過轉矩將機械能傳遞到齒輪或軸承系統。電機或直接與車輪相連，或與齒輪箱連接，通過齒輪傳遞動力，最終為車輛提供前行的動力。

總之，動力電機通過定子和轉子在磁場與電流作用下的協同運作，實現了電能到機械能的轉換。無論是特斯拉的感應電動機，還是新能源汽車的電機驅動系統，都遵循這一基本原理，并在此基礎上不斷發展創新，為現代交通和科技進步貢獻著不可或缺的力量。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯網）