直流電機(jī)原理
直流電機(jī)里邊固定有環(huán)狀永磁體,電流通過轉(zhuǎn)子上的線圈產(chǎn)生安培力,當(dāng)轉(zhuǎn)子上的線圈與磁場平行時,再繼續(xù)轉(zhuǎn)受到的磁場方向?qū)⒏淖儯虼舜藭r轉(zhuǎn)子末端的電刷跟轉(zhuǎn)換片交替接觸,從而線圈上的電流方向也改變,產(chǎn)生的洛倫茲力方向不變,所以電機(jī)能保持一個方向轉(zhuǎn)動。
直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動勢,靠換向器配合電刷的換向作用,使之從電刷端引出時變?yōu)橹绷麟妱觿莸脑怼?
感應(yīng)電動勢的方向按右手定則確定(磁感線指向手心,大拇指指向?qū)w運動方向,其他四指的指向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電動勢的方向)。
導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對電磁力形成了作用于電樞一個力矩,這個力矩在旋轉(zhuǎn)電機(jī)里稱為電磁轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)矩的方向是逆時針方向,企圖使電樞逆時針方向轉(zhuǎn)動。如果此電磁轉(zhuǎn)矩能夠克服電樞上的阻轉(zhuǎn)矩(例如由摩擦引起的阻轉(zhuǎn)矩以及其它負(fù)載轉(zhuǎn)矩),電樞就能按逆時針方向旋轉(zhuǎn)起來。
直流電動廣泛應(yīng)用于收錄機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、電動剃須刀、電吹風(fēng)、電子表、玩具等。
交流電機(jī)原理
交流電動機(jī)是一種將交流電的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。交流電動機(jī)主要由一個用以產(chǎn)生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子組成。電動機(jī)利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象而制成的。交流電動機(jī)分為同步交流電動機(jī)和感應(yīng)電動機(jī)兩種。
感應(yīng)電動機(jī)的原理
感應(yīng)電動機(jī)又稱“異步電動機(jī)(asynchronousmotor)”,即轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場中,在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,獲得一個轉(zhuǎn)動力矩,因而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。
感應(yīng)電動機(jī)的外觀及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)子是可轉(zhuǎn)動的導(dǎo)體,通常多呈鼠籠狀。定子是電動機(jī)中不轉(zhuǎn)動的部分,主要任務(wù)是產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。旋轉(zhuǎn)磁場并不是用機(jī)械方法來實現(xiàn)。而是以交流電通于數(shù)對電磁鐵中,使其磁極性質(zhì)循環(huán)改變,故相當(dāng)于一個旋轉(zhuǎn)的磁場。這種電動機(jī)并不像直流電動機(jī)有電刷或集電環(huán),依據(jù)所用交流電的種類有單相電動機(jī)和三相電動機(jī),單相電動機(jī)用在如洗衣機(jī),電風(fēng)扇等;三相電動機(jī)則作為工廠的動力設(shè)備。 通過定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(其轉(zhuǎn)速為同步轉(zhuǎn)速n1)與轉(zhuǎn)子繞組的相對運動,轉(zhuǎn)子繞組切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,從而使轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流。轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電流與磁場作用,產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。由于當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速逐漸接近同步轉(zhuǎn)速時,感應(yīng)電流逐漸減小,所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)減小,當(dāng)異步電動機(jī)工作在電動機(jī)狀態(tài)時,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于同步轉(zhuǎn)速。為了描述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n與同步轉(zhuǎn)速n1之間的差別,引入轉(zhuǎn)差率(slip)。
同步電動機(jī)的原理
同步電動機(jī)的構(gòu)造大致上與交流發(fā)電機(jī)相同,它與感應(yīng)電動機(jī)的基木區(qū)別在干它的轉(zhuǎn)子是繞有線圈的凸出式磁極,由另一架激磁機(jī)供拾直流電交激磁電流。
同步電動機(jī)是屬于交流電機(jī),定子繞組與異步電動機(jī)相同。它的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場的速度是一樣的,所以稱為同步電動機(jī)。正由于這樣,同步電動機(jī)的電流在相位上是超前于電壓的,即同步電動機(jī)是一個容性負(fù)載。為此,在很多時候,同步電動機(jī)是用以改進(jìn)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)的。
直流電機(jī)與交流電機(jī)的區(qū)別
一、直流電機(jī)是能實現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī),當(dāng)它作電動機(jī)運行時是直流電動機(jī),將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能;作發(fā)電機(jī)運行時是直流發(fā)電機(jī),將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動勢,靠換向器配合電刷的換向作用,使之從電刷端引出時變?yōu)橹绷麟妱觿莸脑怼?
二、交流電機(jī)是用于實現(xiàn)機(jī)械能和交流電能相互轉(zhuǎn)換的機(jī)械。由于交流電力系統(tǒng)的巨大發(fā)展,交流電機(jī)已成為最常用的電機(jī)。交流電機(jī)與直流電機(jī)相比,由于沒有換向器,因此結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,比較牢固,容易做成高轉(zhuǎn)速、高電壓、大電流、大容量的電機(jī)。交流電機(jī)功率的覆蓋范圍很大,從幾瓦到幾十萬千瓦、甚至上百萬千瓦。
三、速度與電壓成正比的電機(jī)是直流電機(jī),速度和頻率成正比的電機(jī)叫交流電機(jī)。
四、直流電機(jī)是逐線圈換向,而交流電機(jī)是逐極相組換相。
五、直流電機(jī)是調(diào)壓調(diào)速,而交流電機(jī)是變頻調(diào)速,這是直流電機(jī)與交流電機(jī)的分水嶺。
六、直流電機(jī)與交流電機(jī)的根本區(qū)別是電勢平衡方程式不同:
1、直流電機(jī)的電勢平衡方程式是:U=CΦn
2、交流電機(jī)的電勢平衡方程式是:U=CΦf
交流電機(jī)和直流電機(jī)哪個好?
直流電動機(jī)比交流電動機(jī)控制速度較為容易,能適用于大范圍調(diào)節(jié)速度的場合,可以用于動力制動,但比交流電動機(jī)維護(hù)工作多且復(fù)雜。