如果磁场相对于导体运动,在导体中会产生
感应电流,感应电流使导体受到
安培力的作用,安培力使导体运动起来,这种作用就是电磁驱动。
在磁场运动时带动导体一起运动,这种作用称为“电磁驱动”作用。当
磁铁转动时,设某时刻磁铁的N极处在金属圆盘的半径Oa处,根据
楞次定律此时在圆盘上将产生
涡流,结果在该半径处形成由a流向O处的
感应电流。该感应电流处于旋转磁场中,将受到磁场的作用力。此力将产生一个促使金属圆盘按磁场旋转方向发生转动的力矩。此时从磁铁S极处产生的感应电流所受的力而产生的力矩,同样是促使金属圆盘按磁场旋转的方向发生转动。结果金属圆盘按磁场的转动方向发生旋转。
但是如果圆盘的转速达到了与磁场转速一样,则两者的
相对速度为零,感应电流便不会产生,这时电磁驱动作用便消失。所以在电磁驱动作用下,金属圆盘的转速总要比
磁铁或磁场的转速小,或者说两者的转速总是异步的。
感应式电动机(
异步电动机)就是根据这个原理制成的。
电磁驱动作用可用来制造测量转速的电表,这类
转速表常称为磁性转速表。在发电机中为了保证产生的交流电频率f=50秒-1,就必须控制转子的转速。在其他情况中,为了充分发挥机器的效率和正确地使用机器,也常需测量其转速,然后进一步加以控制和调节。
用磁性式转速表测量转速时,将被测机器的转轴通过连接器和传动机构与转速表中的
永久磁铁的转轴相连,永久磁铁一般是由一块充以四个极的
磁钢制成,这便形成一个
旋转磁场。在永久磁铁的上方有一个金属圆盘,称为感应片。感应片与永久磁铁间有很小的气隙,两者互不接触。
当永久磁铁随着机器的
转轴旋转时,感应片上将产生
涡流。这涡流又将受到这旋转磁场的作用力,结果感应片被驱动,从而沿永久磁铁的旋转方向运动。感应片的转动将带动与感应片转轴相连的弹簧,将其扭紧,从而产生
弹性恢复转矩。最后,当感应片转过一定的角度,由电磁驱动作用产生的转矩刚巧与弹性恢复的转矩抵消时,便达到一个
暂时平衡状态。由机器带动转动的永久磁铁转速越快,感应片受到的电磁驱动作用所产生的转矩越大,因而指针的偏转角度就越大。这样,便可通过指针的偏转角度来显示机器的转速。