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📜  电动马达

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:57:35.592000             🧑  作者: Mango

电动马达

用于以旋转形式产生机械动力的电动机。我们来看一个例子：你家的电风扇的用途是什么？当开关打开时它开始旋转，并通过旋转其叶片开始吹气。那么，如果有人问起它的工作原理，答案会是什么？是因为电吗？不，电是启动电风扇的方法，就是将电能转化为机械能。但是电能如何转化为机械能呢？电动机内部会发生什么？让我们讨论一下。

什么是电动机？

电动机是用于将电能转换为机械能的机器。当载流导体放置在磁场中时，它会经历一些有助于轴或轴旋转的力。

电动机是一种将电能转换为机械能的机械。例如，搅拌机有旋转叶片，可将原料捣碎和混合。输入混合器的电能转化为叶片旋转的机械能，从而产生所需的作用。

电动机原理

  • 电机根据电流磁效应原理运行。当载流导体在其周围产生磁场时，当载流导体垂直于磁场放置时，力会作用在载流导体上。
  • 当将矩形线圈置于磁场中并通过它传输电流时，一个力作用在线圈上，使其不断旋转。
  • 考虑两个相互面对的条形磁铁的磁极，由一个狭窄的花坛隔开。一小段导线形成一个环并放置在磁铁之间的间隙中，使其处于磁铁产生的磁场中。当环路的末端连接到电池端子时，环路开始旋转。这是由于磁铁的磁场干扰了流入导体的电流。由于在圆中感应出磁极，感应的南极被吸引到北极，反之亦然。当圆圈中的电流反向时，引起的南极变成北极并被吸引到磁铁的南极。这导致圆圈无限旋转。

弗莱明的左手定则

左手的食指、中指和拇指应相互垂直伸展，食指代表磁场方向，中指代表导体中电流的方向，根据弗莱明的左手定则，拇指指示导体的运动方向。

电动机的构造

电动机的构造

以下是上图所示电机的主要部件，以及它们各自的功能：

  1. 电池：电池是经常连接到基本电机的直流电源。它为电枢线圈提供直流电流。
  2. 电刷：电动机中有两个碳刷，用作换向器和电池端子之间的连接。
  3. 永磁体：产生强磁场。
  4. 裂环式换向器：电枢线圈中的电流反转是在换向器的帮助下发生的。它由两个金属环半部分组成。电枢线圈的两端连接到这两半的金属环上。
  5. 电枢铁芯：电枢线圈由电枢铁芯固定到位，并为线圈提供机械支撑。
  6. 电枢线圈：由单个或多个矩形绝缘铜线线圈组成。
  7. 轴或轴：它是发生机械动力交换的地方。电枢铁心和换向器安装在轴上。

电动机的工作

电动机的工作

  1. 最初，电刷B 1与换向器半环R 1接触，而电刷B 2与换向器半环R 2接触。电流沿矩形线圈 ABCD 的线圈边 l 1从 A 流向 B，并沿线圈边 l 2从 C 流向 D。磁场从磁铁的北极指向其南极。
  2. 根据弗莱明左手定则，线圈的线圈侧 l 1上的力F是向下的方向，但线圈的线圈侧 l 2上的力F是向上的方向。结果，线圈的l 1侧被拉下，而其l 2侧被向上推。这导致线圈 ABCD 逆时针旋转。
  3. 当线圈在旋转的同时到达垂直位置时，电刷将接触两个换向环之间的间隙，从而切断线圈中电流i的流动。尽管线圈的电流i在到达确切的垂直位置时被切断，但线圈继续旋转，因为它具有动量并且已经超出了垂直位置。
  4. 半圈后线圈超出垂直位置时，线圈侧l 2向左移动，而线圈侧l 1向右移动，两个换向器半环自动将接触位置从一个电刷变为另一个即电刷B 1与换向器半环R 2接触，而电刷B 2与换向器半环R 1接触。这使得线圈的电流i向另一个方向流动。
  5. 现在，当电流i方向反转时，作用在线圈 l 1和 l 2侧的力也反转了。线圈的侧 l 2现在在左侧，施加向下的力F ，而侧侧 l 1现在在右侧，施加向上的力F。结果，线圈侧l 2被拉下并且线圈侧l 1被向上推。这导致线圈逆时针旋转。
  6. 每转半圈，线圈中的电流就会反转，只要电池的电流通过线圈，线圈就会继续旋转。

示例问题

问题 1：State Fleming 的左手定则。

解决方案：

问题2：电动机的原理是什么？

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问题3：开口环在电动机中的作用是什么？

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问题 4：如何找出载流导体产生的磁场方向？

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问题5：条形磁铁和电磁铁有什么区别。

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