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电机的原理是什么？通过电磁驱动电机

运动原理:弗莱明的左手定则是什么

电机的原理是什么？马达是如何工作的

DC电机的操作

感应电机的运行

同步电机的运行

我们都听说过电机，但总会想到一个问题:“电机的原理是什么？”电动机是一种将电能转化为机械能的装置。有三种主要类型的电机。

直流电机

感应电动机

同步电机

所有这些发动机的工作原理大致相同。电机的运转主要依靠磁场和电流的相互作用。

电机的原理是什么？电磁驱动电机。

电动机的基本原理很简单:你给它的一端通电，另一端的轴(金属杆)转动，给你动力驱动某台机器。这在实践中是如何运作的？你究竟是如何把电转化为运动的？要找到这个问题的答案，我们必须追溯到近200年前。

假设你拿一根普通的电线，把它做成一个大圆圈，然后把它放在一个强大的永久马蹄形磁铁的两极之间。现在，如果你将电线的两端连接到电池上，电线会短暂跳动。当你第一次看到这个的时候，你会很惊讶。就像魔法一样！但是有一个完美的科学解释。

当电流开始沿着导线流动时，导线周围就会产生磁场。如果你把电线放在永久磁铁附近，这个临时磁场会和永久磁铁的磁场相互作用。你会知道两块靠得很近的磁铁不是互相吸引就是互相排斥。同样，导线周围的临时磁性吸引或排斥磁铁上的永久磁性，这就是导线跳动的原因。

运动原理:弗莱明左手定则是什么？

伸出左手的拇指、食指和中指，使这三个手指成直角。如果你的中指指向电流的方向，食指指向磁场的方向(从磁铁的北极到磁铁的南极)，你的拇指会显示线移动的方向。

食指-磁场

中指-电流

拇指运动(力)

电机的原理是什么？电机是如何工作的？

理论上，假设我们把导线弯成方形线圈，这样两条平行的导线穿过磁场。一根电线把电流带走，另一根把电流带回来。因为电流在导线中以相反的方向流动，弗莱明左手定律告诉我们，两根导线会以相反的方向运动。换句话说，当我们接通电源时，一根导线会上移，另一根导线会下移。

如果线圈能像这样移动，它就会不断旋转——那么我们就在制造电动机的路上了。但这在我们目前的设置中是不可能的:电线会很快缠在一起。

一旦线圈到达垂直位置，它就会翻转，所以电流会以相反的方向流过它。现在线圈两边的力都反过来了。它不是同一个方向连续旋转，而是回到它刚来的方向！想象一辆装有这种电机的电动火车:它在同一个地方来回移动，但从未真正到过任何地方。

在实践中，有两种方法可以克服这个问题。一种是使用周期性反转的交流电。在我们家使用的小型电池驱动电机中，比较好的解决方案是在线圈两端加一个叫换向器的元件。

不用担心这个毫无意义的专业名称:就是来回换的意思，就像上下班一样。最简单的形式是，换向器是一个分成两个独立部分的金属环。它的工作是使线圈中的电流反向，线圈每次旋转半圈。线圈的一端连接到换向器的每一半。

由电池产生的电流连接到马达的电气端子。电能通过一对称为电刷的松散连接器传输到换向器。电刷是用石墨片(类似铅笔芯的软碳)或薄的弹性金属“刷”在换向器上的。换向器到位后，电流流过电路时，线圈会保持同向旋转。

一个简单的实验电机，像这样的，产生不了多少功率。我们可以增加电机的旋转力(或扭矩)，这可以从三个方面来创造:要么我们可以有一个更强的永磁体，要么我们可以增加流经导线的电流或增加线圈的匝数。

实际上，电机还有一个圆形永磁体，它几乎接触到线圈中的旋转导线。磁铁离线圈越近，电机产生的力就越大。

可以认为一台电机只有两个基本部件:在电机外壳边缘有一个永磁体(或磁铁)，所以称为电机的定子。定子内部有一个安装在高速转轴上的线圈，称为转子[/s2/]。转子还包括换向器。

马达的原理是什么:DC马达的工作原理

DC电机的工作原理主要取决于弗莱明左手定则。在基本的DC电机中，电枢位于两极之间。如果电枢绕组由外部DC电源供电，电流开始流经电枢导体。当导体在磁场中载流时，它们会受到一个使电枢旋转的力。

假设磁场磁铁N极下的电枢导体携带电流向下(分叉)，S极下的电枢导体携带电流向上(点)。利用弗莱明左手定则，可以确定N极下导体上的力F和S极下的力F的方向。人们发现，在任何时刻，导体上的力都与电枢的旋转方向相同。

同样，由于这种旋转，N极下面的导体在N极下面，S极下面的导体在N极下面。当导体从N极到S极，从S极到N极时，通过导体的电流方向被换向器反转。

由于这种电流的反向，N极下面的所有导体都携带向下的电流，S极下面的所有导体都携带向上的电流。因此，每个导体在N极下都会受到相同的力，S极下的导体也是如此。这种现象有助于产生连续的单向扭矩。

感应电机的运行

就异步电动机而言，电动机的运行与DC电动机的运行略有不同。在单相感应电机中，当给定子绕组单相供电时，会产生脉动磁场；在三相感应电机中，当给三相定子绕组三相供电时，会产生旋转磁场。

感应电动机的转子可以是绕线式或鼠笼式。不管是哪种转子，上面的导体都是末端短路，形成闭合回路。由于旋转磁场，磁通量穿过转子和定子之间的气隙，扫过转子表面，从而切断转子导体。

所以根据法拉第电磁感应定律，闭合的转子导体中会有感应电流环流。感应电流的大小与磁链相对于时间的变化率成正比。其次，磁链的变化率与转子和旋转磁场的相对速度成正比。根据楞次定律，转子会尽量减少产生电流的每一个原因。因此，转子旋转并试图达到旋转磁场的速度，以降低转子和旋转磁场之间的相对速度。

同步电机的运行

在同步电动机中，当向静止的三相定子绕组提供平衡的三相功率时，产生以同步速度旋转的旋转磁场。现在，如果把一块电磁铁放在这个旋转磁场中，它被这个旋转磁场锁定，前者以和旋转磁场相同的速度旋转，也就是同步速度。