普通直流電機是如何工作的?
你在科學(xué)書籍中看到的簡單電機是基于一根彎曲成矩形環(huán)的電線,它懸掛在磁鐵的兩極之間。(物理學(xué)家將
其稱為位于磁場中的載流導(dǎo)體。)當(dāng)您將這樣的電線連接到電池時,直流電(DC) 會流過它,從而在其周圍產(chǎn)生一個臨時磁場。這個臨時磁場排斥永磁體的原始磁場,導(dǎo)致電線翻轉(zhuǎn)。通常情況下,電線會停在那一點,然后再次翻轉(zhuǎn)回來,但如果我們使用一種巧妙的旋轉(zhuǎn)連接,稱為換向器,我們可以在每次導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)時使電流反向,這意味著只要電流繼續(xù)流動,導(dǎo)線就會繼續(xù)沿相同方向旋轉(zhuǎn)。這就是簡單的直流電動機的本質(zhì),它由邁克爾?法拉第 (Michael Faraday ) 在 1820 年代構(gòu)想出來,并在大約十年后由威廉?斯特金 ( William Sturgeon )變成實用的發(fā)明。
直流電動機基于在永磁體產(chǎn)生的固定磁場內(nèi)轉(zhuǎn)動的導(dǎo)線環(huán)。每次導(dǎo)線翻轉(zhuǎn)時,換向器(開口環(huán))和電刷(碳接觸換向器)都會使電流反向,從而使其保持同向旋轉(zhuǎn)。
在我們繼續(xù)討論交流電機之前,讓我們快速總結(jié)一下這里發(fā)生的事情。在直流電機中,磁鐵(及其磁場)固定在適當(dāng)位置并形成電機的外部靜止部分(定子),而承載電流的線圈形成電機的旋轉(zhuǎn)部分(定子)轉(zhuǎn)子)。磁場來自定子,它是一個永磁體,而您將電力饋送到構(gòu)成轉(zhuǎn)子的線圈。定子的永久磁場與轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的暫時磁場之間的相互作用使電機旋轉(zhuǎn)。