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什么是电机的原理：通过电磁驱动电机电机原理：弗莱明左手定则是什么什么是电机的原理：电机是如何工作的直流电机的工作感应电机的工作同步电机的工作我们都听说过电机，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。

DC感应电动机同步电动机所有这些电动机的工作原理或多或少都是一样的。电机的运行主要靠磁场与电流的相互作用。。

什么是电机的原理：通过电磁驱动电机

电动机的基本原理很简单：你在它的一端通电，另一端的轴(金属杆)转动，给你动力驱动某种机器。这在实践中是如何运作的？你如何将电转化为运动？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，如果你把电线的两端都接到电池上，电线会短暂地跳起来。当你次看到这个的时候，你会很惊讶。像魔术一样！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。你会知道两个互相靠近的磁铁要么互相吸引，要么互相排斥。同样，导线周围的临时磁性会吸引或排斥磁铁上的永久磁性，这就是导线跳动的原因。

电机原理：弗莱明左手定则是什么

伸出左手的拇指、食指和中指，让这三个手指成直角。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)，你的拇指将显示线移动的方向。

食指——磁场

中指——电流

拇指——运动(力)

什么是电机的原理：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，当我们打开电源时，一根电线会向上移动，另一根会向下移动。

如果线圈能像这样移动，它将连续旋转——，然后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。而不是继续朝同一个方向旋转，而是回到它来的方向！想象一辆装有这种马达的电动火车：它在原地来回移动，但从未真正去过任何地方。

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向电流，即交流电。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。简单的形式，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。

电池发出的电流连接到电机的电气端子。电能通过一对称为电刷的松散连接器输送到换向器。电刷是用石墨片(类似铅笔“铅”的软碳)或薄的弹性金属片“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，或者增加线圈的匝数。

实际上，电机也有一个圆形的永磁体，它几乎接触到线圈中旋转的导线。磁铁和线圈之间的距离越近，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久磁铁(或磁铁)保持静止，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。转子还包括换向器。

什么是电机的原理：直流电机的工作

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电动机中，电枢位于磁极之间。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极下面的电枢导体携带电流向下(分叉)，S极下面的电枢导体携带电流向上(点)。应用弗莱明左手定则，可以确定N极下的力F和S极下的力的方向。人们已经发现，在任何时刻，导体上的力都是沿着电枢旋转的方向。

还有，由于这个旋转，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极下都会受到相同方向的力，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。

感应电机的工作

就异步电机而言，电机的运行与DC电机略有不同。在单相感应电动机中，当给定子绕组提供单相电源时，会产生脉动磁场。在三相感应电动机中，当三相电源施加到三相定子绕组时，将产生旋转磁场。

感应电动机的转子可以是绕线式或鼠笼式。无论什么类型的转子，上面的导体在末端都是短路的，形成一个闭合回路。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。

同步电机的工作

在同步电动机中，当平衡三相电源施加到静止的三相定子绕组时，产生以同步速度旋转的旋转磁场。现在，如果把一个电磁铁放在这个旋转磁场中，它会被这个旋转磁场锁定。前者和旋转磁场同速旋转，即同速旋转。