我們來回顧一下正弦波的定義：
如下圖所示：正弦波是圓周運動在一條直線上（圖中為平面坐標(biāo)系的y軸）的投影。
圖2、正弦波的定義
上述動畫清晰的描述了正弦波與圓周運動有內(nèi)在聯(lián)系。顯然，用圓形旋轉(zhuǎn)磁場可以產(chǎn)生正弦波。具體方法是將一個繞組擺放在圓形旋轉(zhuǎn)磁場中，繞組將感應(yīng)出正弦波電壓，這就是同步發(fā)電機的工作原理。同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子通過直流電流，產(chǎn)生的是幅值恒定的磁場，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場切割定子繞組，定子繞組感應(yīng)出正弦電壓，繞組形成閉合回路，即可產(chǎn)生正弦波電流。
于是，我們設(shè)想，可不可以反過來用正弦波電流來產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場呢？
正弦波電流通過一個繞組，產(chǎn)生的是正弦磁場，該磁場幅值按照正弦規(guī)律變化，而方向始終在繞組軸線上。
根據(jù)矢量合成的道理，我們知道，兩個不同方向（夾角不是0°或180°）的矢量，可以合成一個方向與原矢量均不相同的新矢量。改變兩個矢量的方向或幅值，均可改變合成矢量的方向。
那么，用兩個固定方向（夾角不是0°或180°）的正弦波磁場，能不能合成圓形旋轉(zhuǎn)磁場呢？
答案是肯定的！
如圖3所示，空間位置依次相差120°的三個相同繞組，施加三相對稱正弦電壓后，分別在各自軸線上的產(chǎn)生正弦磁場。
圖3、圓形旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生過程
在t0、t1、t2、t3、t4、t5時刻，三個磁場的合成矢量的角度分別為30°、90°、150°、210°、270°、330°。
將上述時刻連動起來，就得到下述旋轉(zhuǎn)磁場的動畫：
圖4、圓形旋轉(zhuǎn)磁場動畫
圖3和圖4從幾個典型角度粗略描述了圓形旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生過程。接下來，我們從理論角度對其進行證明。
首先，一個正弦磁場可以分解為兩個幅值為其1/2，方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場。證明如下：
假設(shè)正弦磁場的表達式為：
B=Bmsin（ωt）（1）
該磁場是一個矢量，其方向為y軸的正向，其幅值隨時間按正弦規(guī)律變化。
如圖5所示，定義兩個幅值均為0.5Bm的旋轉(zhuǎn)磁場B+和B-：
圖5、旋轉(zhuǎn)磁場定義
兩個旋轉(zhuǎn)磁場對稱分布在y軸兩側(cè)，其中B-的初始角度為0°（B順時針旋轉(zhuǎn)90°），以角速度ω逆時針旋轉(zhuǎn)；B+的初始角度為180°（B逆時針旋轉(zhuǎn)90°），以角速度ω順時針旋轉(zhuǎn)。
在時刻t，兩者在x軸上的合成磁場為：
Bx=0.5Bmcos（ωt）+0.5 Bmcos（π-ωt）= 0.5Bmcos（ωt）- 0.5Bmcos（ωt）=0
兩者在y軸上的合成磁場為：
By=0.5Bmsin（ωt）+0.5 Bmsin（π-ωt）= Bmsin（ωt）
現(xiàn)在我們來合成圓形旋轉(zhuǎn)磁場。
其次，使空間分布角度依次相差120°的三個繞組均產(chǎn)生式1所述的正弦磁場。
如圖6所示，將A、B、C三個繞組分別分解為兩個幅值相等，旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場，得到A+、A-、B+、B-、C+、C-六個旋轉(zhuǎn)磁場。
圖6、旋轉(zhuǎn)磁場分解
注：（A、B、C為正弦磁場，圖中方向為繞組軸線方向，而非相位角，為固定角度。A+、A-、B+、B-、C+、C-為旋轉(zhuǎn)磁場，方向為旋轉(zhuǎn)磁場的初始角度，隨時間變化而變化。）
最后，由于實際三相繞組存在120°的相位差，表達式如下：
BA=Bmsin（ωt）
BB=Bm sin（ωt-120°）
BC=Bm sin（ωt-240°）
因此，圖6的B-、B+、C-、C+應(yīng)當(dāng)作如下變換：
由于B相滯后A相120°，B-和B+應(yīng)倒轉(zhuǎn)120°
即：B-順時針旋轉(zhuǎn)120°；B+逆時針旋轉(zhuǎn)120°
由于C相滯后A相240°，C-和C+應(yīng)倒轉(zhuǎn)240°
即：C-順時針旋轉(zhuǎn)240°；C+逆時針旋轉(zhuǎn)240°
變換結(jié)果如圖7所示。
圖7、旋轉(zhuǎn)磁場合成
顯然，三個逆時針矢量相互抵消，合成磁場為零，而三個順時針矢量方向一致，合成磁場幅值為三個磁場的總和1.5Bm。合成磁場按照順時針方向旋轉(zhuǎn)，即：旋轉(zhuǎn)磁場的方向與電流的相序相同。
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