直流電機原理
直流電機里邊固定有環狀永磁體,電流通過轉子上的線圈產生安培力,當轉子上的線圈與磁場平行時,再繼續轉受到的磁場方向將改變,因此此時轉子末端的電刷跟轉換片交替接觸,從而線圈上的電流方向也改變,產生的洛倫茲力方向不變,所以電機能保持一個方向轉動。
直流發電機的工作原理就是把電樞線圈中感應的交變電動勢,靠換向器配合電刷的換向作用,使之從電刷端引出時變為直流電動勢的原理。
感應電動勢的方向按右手定則確定(磁感線指向手心,大拇指指向導體運動方向,其他四指的指向就是導體中感應電動勢的方向)。
導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,這個力矩在旋轉電機里稱為電磁轉矩,轉矩的方向是逆時針方向,企圖使電樞逆時針方向轉動。如果此電磁轉矩能夠克服電樞上的阻轉矩(例如由摩擦引起的阻轉矩以及其它負載轉矩),電樞就能按逆時針方向旋轉起來。
直流電動廣泛應用于收錄機、錄像機、影碟機、電動剃須刀、電吹風、電子表、玩具等。
交流電機原理
交流電動機是一種將交流電的電能轉變為機械能的裝置。交流電動機主要由一個用以產生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個旋轉電樞或轉子組成。電動機利用通電線圈在磁場中受力轉動的現象而制成的。交流電動機分為同步交流電動機和感應電動機兩種。
感應電動機的原理
感應電動機又稱“異步電動機(asynchronousmotor)”,即轉子置于旋轉磁場中,在旋轉磁場的作用下,獲得一個轉動力矩,因而轉子轉動。
感應電動機的外觀及內部結構 轉子是可轉動的導體,通常多呈鼠籠狀。定子是電動機中不轉動的部分,主要任務是產生一個旋轉磁場。旋轉磁場并不是用機械方法來實現。而是以交流電通于數對電磁鐵中,使其磁極性質循環改變,故相當于一個旋轉的磁場。這種電動機并不像直流電動機有電刷或集電環,依據所用交流電的種類有單相電動機和三相電動機,單相電動機用在如洗衣機,電風扇等;三相電動機則作為工廠的動力設備。 通過定子產生的旋轉磁場(其轉速為同步轉速n1)與轉子繞組的相對運動,轉子繞組切割磁感線產生感應電動勢,從而使轉子繞組中產生感應電流。轉子繞組中的感應電流與磁場作用,產生電磁轉矩,使轉子旋轉。由于當轉子轉速逐漸接近同步轉速時,感應電流逐漸減小,所產生的電磁轉矩也相應減小,當異步電動機工作在電動機狀態時,轉子轉速小于同步轉速。為了描述轉子轉速n與同步轉速n1之間的差別,引入轉差率(slip)。
同步電動機的原理
同步電動機的構造大致上與交流發電機相同,它與感應電動機的基木區別在干它的轉子是繞有線圈的凸出式磁極,由另一架激磁機供拾直流電交激磁電流。
同步電動機是屬于交流電機,定子繞組與異步電動機相同。它的轉子旋轉速度與定子繞組所產生的旋轉磁場的速度是一樣的,所以稱為同步電動機。正由于這樣,同步電動機的電流在相位上是超前于電壓的,即同步電動機是一個容性負載。為此,在很多時候,同步電動機是用以改進供電系統的功率因數的。
直流電機與交流電機的區別
一、直流電機是能實現直流電能和機械能互相轉換的電機,當它作電動機運行時是直流電動機,將電能轉換為機械能;作發電機運行時是直流發電機,將機械能轉換為電能。直流發電機的工作原理就是把電樞線圈中感應的交變電動勢,靠換向器配合電刷的換向作用,使之從電刷端引出時變為直流電動勢的原理。
二、交流電機是用于實現機械能和交流電能相互轉換的機械。由于交流電力系統的巨大發展,交流電機已成為最常用的電機。交流電機與直流電機相比,由于沒有換向器,因此結構簡單,制造方便,比較牢固,容易做成高轉速、高電壓、大電流、大容量的電機。交流電機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是直流電機,速度和頻率成正比的電機叫交流電機。
四、直流電機是逐線圈換向,而交流電機是逐極相組換相。
五、直流電機是調壓調速,而交流電機是變頻調速,這是直流電機與交流電機的分水嶺。
六、直流電機與交流電機的根本區別是電勢平衡方程式不同:
1、直流電機的電勢平衡方程式是:U=CΦn
2、交流電機的電勢平衡方程式是:U=CΦf
交流電機和直流電機哪個好?
直流電動機比交流電動機控制速度較為容易,能適用于大范圍調節速度的場合,可以用于動力制動,但比交流電動機維護工作多且復雜。