電動(dòng)機(jī)工作原理.

1、Siemens VDO Automotive Huizhou Co., Ltd.電動(dòng)機(jī)工作原理電動(dòng)機(jī)無(wú)所不在！您在房?jī)?nèi)四周所見(jiàn)到的機(jī)械運(yùn)動(dòng)幾乎都是由AC （交流）或DC （直流）電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的。通過(guò)了解電動(dòng)機(jī)的工作原理，我們可以了解有關(guān)磁鐵、電磁鐵和電學(xué)的許多常 識(shí).本文將介紹是什么原因使電動(dòng)機(jī)不斷運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)我們首先看看簡(jiǎn)易型雙極直流電動(dòng)機(jī)的總平而圖。簡(jiǎn)易電動(dòng)機(jī)包括六個(gè)部分，如 下圖所示：電樞或轉(zhuǎn)子整流子電刷軸場(chǎng)磁鐵某種類型的直流電源Internal useSiemens VDO Automotive Huizhou Co.t Ltd.TT丿 i-電刷 軸電樞H I激4鐵300d Hor

2、SujffWoh電動(dòng)機(jī)的組成部分電動(dòng)機(jī)的工作方式不外乎與磁鐵和磁性相關(guān)：電動(dòng)機(jī)使用磁鐵產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。如果您 曾經(jīng)玩過(guò)磁鐵的話，就知道所有磁鐵都具有以下基本法則：同極相斥，并極相 吸。因此，如果有兩根磁鐵，并且每根的兩端分別標(biāo)有“北”和“南”，則一根磁鐵 的北極將會(huì)吸住另一根磁鐵的南極。反之，一根磁鐵的北極將會(huì)排斥另一根磁鐵 的北極（對(duì)于南極，情況與此相同）。在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部，就是這些吸引力和排斥 力產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在上圖中，您可以看到電動(dòng)機(jī)中有兩塊磁鐵：電樞（或轉(zhuǎn)子）是電磁鐵，場(chǎng)磁鐵 是永久磁鐵（場(chǎng)磁鐵也可以充當(dāng)電磁鐵，但在大多數(shù)小型電動(dòng)機(jī)中，人們?yōu)榱耸?電而不將其用作電磁鐵）。玩具電動(dòng)機(jī)此處分解的

3、電動(dòng)機(jī)是在玩具中常見(jiàn)的簡(jiǎn)易型電動(dòng)機(jī)：Ditenial useSiemens VDO Automotive Huizhou Co. Ltd.您可以看到這是一個(gè)小型電動(dòng)機(jī)，與一毛錢的美元硬幣差不多人小。從外部看， 可以看到構(gòu)成電動(dòng)機(jī)機(jī)體的鋼結(jié)構(gòu)、一根軸、一個(gè)尼龍端蓋和兩條電池導(dǎo)線。如 果將電動(dòng)機(jī)的電池導(dǎo)線接到手電簡(jiǎn)的電池上，軸就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。如果將導(dǎo)線反接，則 軸會(huì)朝反方向轉(zhuǎn)動(dòng)。下而是同一電動(dòng)機(jī)的其他兩個(gè)視圖。（請(qǐng)注意第二個(gè)視圖中 鋼殼一側(cè)的兩個(gè)槽，稍后您就會(huì)明白它們是用來(lái)T什么的了）CMOS NowStBffWcrfctInternal useSiemens VDO Automotive Huizho

4、u Co., Ltd.龍端蓋由構(gòu)成鋼殼的兩個(gè)簧片固定到位。如果您將簧片往后扳，就口J以釋放端蓋 并將其卸Fo在端蓋的內(nèi)部可以看到電動(dòng)機(jī)的電刷。當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，這些電刷 可以將電池中的電能傳輸?shù)秸髯幽幔篠iemens VDO Automotive Huizhou Co.f Ltd.Internal use02003 HowStuffWortis電動(dòng)機(jī)的其他部件軸可以固定電樞和整流子。在這個(gè)例子中，電樞是一組電磁鐵。此電動(dòng)機(jī)中的電 樞是一組疊在一起的薄金屬片，其三個(gè)極中的每個(gè)極都繞右細(xì)銅線。每根電線（每個(gè)極為一根電線）的兩端均焊接在接線端上，同時(shí)三個(gè)接線端分別連接在整 流子的一個(gè)極板上。通過(guò)下圖

5、您可以方便地查看電樞.接線端和整流子：02003 NowSttotfWotiitlSiemens VDO Automotive Huizhou Co. Ltd.02003 HowStutfWorks所右直流電動(dòng)機(jī)的最后一個(gè)冬件都是場(chǎng)磁鐵。此電動(dòng)機(jī)中的場(chǎng)磁鐵由外殼本身以 及兩片弧形永久磁鐵組成：Internal useSiemens VDO Automotive Huizhou Co., Ltd.每塊磁鐵的一端R在外殼上切入的槽中，另一端通過(guò)固定夾壓在兩塊磁鐵的其他 兩端。電磁鐵和電動(dòng)機(jī)要了解電動(dòng)機(jī)的工作原理，關(guān)鍵是要了解電磁鐵的工作原理。（有關(guān)完整的詳細(xì) 信息，請(qǐng)參見(jiàn)電磁體工作原理。）電磁鐵是

6、電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)。想象一下這個(gè)場(chǎng)景，您即可明白電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部組件是如 何工作的。比如您按此方法制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的電磁鐵：在釘子上卷繞100圈金屈 線，然后將這顆釘子連接到電池。連接電池后，釘子將變成一塊磁鐵，并口有南 極和北極?，F(xiàn)在，拿起這個(gè)釘子做成的電磁鐵，在它的中間插進(jìn)一根軸，然后懸掛在馬蹄形 磁鐵的中央，如下圖所示。如果將電池連接到電磁鐵，使釘子北極的方向與圖中 所示一致，那么磁學(xué)基本法則將會(huì)告訴您會(huì)發(fā)生什么：電磁鐵的北極將與馬蹄形 磁鐵的北極排斥，并與馬蹄形磁鐵Internal useSiemens VDO Automotive Huizhou Co.f Ltd.的南極相吸。電磁鐵的南極也以類

7、似的方式發(fā)生排斥。釘子將運(yùn)動(dòng)半 周，然后在所示的位置停住。馬蹄形磁鐵中的電磁鐵您可以發(fā)現(xiàn)這半周的運(yùn)動(dòng)不過(guò)是由于磁鐵自然地相互吸引和排斥產(chǎn)生的。制造電 動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵是要更進(jìn)一步，使半周運(yùn)動(dòng)在完成的那一瞬間，電磁鐵的磁場(chǎng)發(fā)生翻 轉(zhuǎn)。這種翻轉(zhuǎn)可以使電磁鐵立成另一個(gè)半周運(yùn)動(dòng)。更改電子在電線中的流動(dòng)方向 （讓電池掉頭就可以實(shí)現(xiàn)此目的）便可以翻轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。如果能夠在完成每個(gè)半周運(yùn) 動(dòng)時(shí)的適當(dāng)時(shí)間精確地翻轉(zhuǎn)電磁鐵的磁場(chǎng)，則電動(dòng)機(jī)就可以自由旋轉(zhuǎn)。電樞、整流子和電刷繼續(xù)考察上一頁(yè)的插圖?，F(xiàn)在我們用電樞來(lái)替代電動(dòng)機(jī)中的釘子。電樞是一種電 磁鐵，其制作方式是在金屬芯的兩個(gè)或更多極上卷繞細(xì)線。Internal useSie

8、mens VDO Automotive Huizhou Co., Ltd.電樞帶有一個(gè)軸，該軸與整流子相連接。在右圖中，您可以看到同一電樞的三種不同視圖：前視圖、側(cè)視圖和后視圖。后視圖中沒(méi)右包括繞組, 目的是為了更清楚地展示整流子。您可以發(fā)現(xiàn)整流子不過(guò)是與軸連接的一對(duì)極 板。這些極板分別連接到電磁鐵線圈的兩個(gè)連接端。在電動(dòng)機(jī)中，用于翻轉(zhuǎn)電場(chǎng)”的部件是由兩個(gè)部分組成的：整流子和電刷。右圖顯示了整流子和電刷如何作為一個(gè)整體使電流流向電磁鐵，以及如何在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間翻轉(zhuǎn)電子的流動(dòng)方向。整流子的觸點(diǎn)與電磁鐵 的軸相連，使軸可以隨磁鐵一起旋轉(zhuǎn)。電刷不 過(guò)是兩片與整流子接觸的彈性金屬或碳。電刷和整流子電動(dòng)機(jī)組

9、裝將所有這些部件裝在一起，您就可以得到一個(gè)完整的電動(dòng)機(jī):電樞Internal useSiemens VDO Automotive Huizhou Co., Ltd.本圖省略了電樞繞組，以便您方便地査看整流子的運(yùn)轉(zhuǎn)。要觀察的關(guān)鍵之處在于，當(dāng)電樞橫向移動(dòng)時(shí)，電磁鐵的兩極會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)。由于這種翻 轉(zhuǎn)，電磁鐵的北極會(huì)始終位于軸的上方，從而排斥場(chǎng)磁鐵的北極，并吸引場(chǎng)磁鐵 的南極。如果您有機(jī)會(huì)拆開一個(gè)小型電動(dòng)機(jī)的話.就會(huì)發(fā)現(xiàn)其中包含了上而所述的相同零 件：兩塊小型永久磁鐵、一個(gè)整流子、兩個(gè)電刷以及一個(gè)電磁鐵（通過(guò)在一塊金 屬上繞線制成）。但是，轉(zhuǎn)子幾乎總是帶有三個(gè)極，而不是本文所示的兩極。電 動(dòng)機(jī)使用三個(gè)極

10、可以帶來(lái)兩個(gè)優(yōu)勢(shì)：使電動(dòng)機(jī)具有更好的動(dòng)力。在雙極電動(dòng)機(jī)中，如果電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，電磁鐵位于平 衡點(diǎn)上，也就是在場(chǎng)磁鐵兩極之間的完全水平位置，則您可以想象得到，電樞將 在這個(gè)位置。在三極電動(dòng)機(jī)中永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生這種情況。在雙極電動(dòng)機(jī)中，每當(dāng)整流子到達(dá)它翻轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的位置時(shí)，就會(huì)使電池短路（將正 極和負(fù)極直接相連）片刻。這種短路浪費(fèi)了能量，并且使電池不必要地放電。而 三極電動(dòng)機(jī)則同樣可以解決這個(gè)問(wèn)題。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的大小及其具體用途，您可以 使用任意數(shù)目的電極。電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用環(huán)顧一下您的房間，您就會(huì)發(fā)現(xiàn)到處都有電動(dòng)機(jī)的身影。您可以嘗試展開卜面這 個(gè)有趣的調(diào)査：在房間里走一遍，統(tǒng)計(jì)一卜找到的所自電動(dòng)機(jī)。從廚房開始，以

11、 下位置會(huì)使用電動(dòng)機(jī)：爐子上方和微波爐中的風(fēng)扇Internal useSiemens VDO Automotive Huizhou Co., Ltd.洗滌槽下而的排污器攪拌機(jī)開罐器冰箱事實(shí)上它有兩到三個(gè)電動(dòng)機(jī)：一個(gè) 供壓縮機(jī)用，一個(gè)供冰箱內(nèi)部風(fēng)扇用，還有一個(gè)供制冰機(jī)用混合器應(yīng)答機(jī)中的甚至烘箱上的時(shí)鐘也有可能使用了電動(dòng)機(jī)雜物間中的以下位 置使用了電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)螺絲刀真空吸塵器和微型真空除塵器電鋸電鉆火爐鼓風(fēng)機(jī)甚至在浴室也可以找到電動(dòng)機(jī)：風(fēng)扇電動(dòng)牙刷汽車中也裝有一些電動(dòng)機(jī)：（每個(gè)車窗配冇一個(gè)電動(dòng)機(jī)）白動(dòng)調(diào)節(jié)座位（每個(gè)座位配冇多達(dá)七個(gè)電動(dòng)機(jī)）Internal useSiemens VDO Automotive Huizhou Co., Ltd加熱器和散熱器的啟動(dòng)馬達(dá)電動(dòng)天線此外，其他場(chǎng)所也存在各種各樣的電動(dòng)機(jī)：中右若干個(gè)電動(dòng)機(jī)或中有若干個(gè)電動(dòng)機(jī)中有許名電動(dòng)機(jī)（便用兩至三個(gè)，加上 一至兩個(gè)風(fēng)扇使用的電動(dòng)機(jī)）人多數(shù)運(yùn)動(dòng)玩具至少包含一個(gè)電動(dòng)機(jī)（例如Tickle-me-Elmo在振動(dòng)時(shí)使用的電動(dòng) 機(jī)）電子時(shí)鐘車庫(kù)開門