交流电机主要分为两大类：异步电机（感应电机） 和 同步电机，它们的工作原理基于旋转磁场和电磁感应定律。以下是详细分类及应用原理：

一、按工作原理分类

1. 异步电机（感应电机）

• 原理：
  定子通入交流电产生旋转磁场→ 转子导体（鼠笼或绕组）切割磁感线产生感应电流→ 感应电流与旋转磁场相互作用→ 电磁转矩驱动转子转动。
  关键点：转子转速（n）永远低于旋转磁场同步转速（n_s），存在 “转差率（s）”（s = (n_s - n)/n_s），故称“异步”。
• 细分类型：
  • 鼠笼式异步电机：
  • 结构：转子为短路铜/铝条（形似鼠笼）。
  • 应用：风机、水泵、压缩机、普通机床（占比工业电机80%以上）。
  • 绕线式异步电机：
  • 结构：转子绕组通过滑环外接电阻调速。
  • 应用：起重机、卷扬机（需大启动转矩和调速场合）。

2. 同步电机

• 原理：
  定子通入交流电产生旋转磁场→ 转子通入直流电（或永磁体）形成固定磁极→ 转子磁极被旋转磁场同步锁定→ 转子严格以同步转速（n_s = 60f/p）旋转。
  关键点：转子转速 n = n_s，无转差。
• 细分类型：
  • 永磁同步电机（PMSM）：
  • 结构：转子为永磁体（钕铁硼等）。
  • 应用：电动汽车驱动、精密伺服系统、空调压缩机（高效节能）。
  • 电励磁同步电机：
  • 结构：转子绕组通直流电励磁（需滑环供电）。
  • 应用：大型发电机（水电站、火电厂）、大功率工业驱动。
  • 磁阻同步电机（如开关磁阻电机）：
  • 原理：依靠转子凸极结构磁阻最小化趋势产生转矩（无需永磁或励磁）。
  • 应用：电动汽车、工业传动（低成本、耐高温）。
  • 磁滞同步电机：
  • 原理：转子为磁滞材料，磁场滞后产生转矩。
  • 应用：录音机、小型仪表（低功率恒速）。

二、按特殊用途分类

1. 伺服电机（永磁同步型为主）：
   • 原理：闭环控制（编码器反馈），精准控制位置/速度/转矩。
   • 应用：工业机器人、CNC机床。
2. 步进电机：
   • 原理：将电脉冲信号转换为角位移，无累积误差。
   • 应用：3D打印机、医疗器械、自动化仪表。
3. 单相异步电机：
   • 原理：单相交流电通过分相/电容产生旋转磁场（如电容启动式、罩极式）。
   • 应用：家用电器（冰箱、洗衣机、风扇）。

三、应用原理核心总结

能量转换本质：所有交流电机均通过 “电→磁→力” 的电磁相互作用将电能转化为机械能，差别在于磁场建立方式（定子交流电 vs. 转子直流/永磁）和转速控制机制（同步/异步）。