【导读】交流电机（特别是异步电机）无需换向器，是其工作原理——利用交流电产生旋转磁场并感应转子电流——的必然结果。这种简洁高效的能量转换方式，使其在工业生产和日常生活中占据了主导地位。而直流电机的核心优势则在于其卓越的控制性能。随着电力电子技术（如变频器）的发展，交流电机的调速性能已大幅提升，应用范围也越来越广，但直流电机在特定的高性能控制领域依然不可或缺。

一、 核心原理：旋转磁场的诞生

交流电机之所以不需要机械式的换向器，其根本原因在于交流电自身的特性能够直接产生“旋转磁场”。

在交流电机（以常见的异步电机为例）中，当定子绕组通入三相或单相交流电时，由于电流的大小和方向随时间呈周期性变化，这些绕组共同产生的合成磁场不是一个静止的磁场，而是一个以固定速度旋转的“旋转磁场”。这个旋转磁场可以想象成一个无形的磁铁在持续转动。

二、 转子如何被“驱动”？

这个旋转的磁场会切割转子上的闭合导体（如鼠笼条），根据电磁感应定律，转子内部便会产生感应电流（即涡流）。这个感应电流又处于旋转磁场中，进而受到安培力的作用，从而产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场的方向转动。

关键点在于：转子的转动是被定子产生的旋转磁场“拖着走”的（存在转差率），它本身不需要外部通电。由于驱动转子的电流是“感应”而来的，因此不需要像直流电机那样通过机械部件（换向器和电刷）为旋转中的转子引入电流，从而省去了换向器这一结构。

三、 与直流电机原理的对比

为了更好地理解，我们可以与直流电机进行对比：

• 直流电机：其定子磁场通常是固定的（由永磁体或励磁绕组产生）。为了使转子（电枢）能持续朝一个方向旋转，必须在转子转动过半周后，改变通入其线圈的电流方向。这个任务就是由换向器和电刷完成的，它们作为一个机械开关，在恰当的时机反转电流方向，以维持转矩的单一性。

• 交流电机（异步）：如前所述，它利用交流电直接产生一个空间上就在旋转的磁场，从源头上解决了磁场方向连续变化的问题，转子只需被动跟随即可，因此无需换向器。

补充说明：文章原文中提到“只需要改变电源的极性即可”改变方向，这不够精确。对于三相异步电机，是通过交换任意两相电源的接线来改变旋转磁场的方向，从而实现反转。而“采用换向器使交流电机短时反转”也非典型应用，现代交流电机的正反转控制通常通过接触器改变相序实现，而非加装机械换向器。

四、 交流电机与直流电机的应用对比

两者因原理不同，各自拥有独特的优缺点和应用领域：