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直流电机和交流电机的原理和区别是什么?

  1. 直流电源电流顺着电源正极流到了左边的电刷上面,电刷和换向器相互摩擦,电流经过左边的换向器(也叫换向片,这个电机有左右两个换向片)流进线圈,从线圈的右边流出来,经过右边的换向片和右边的电刷流回到电源的负极,形成了闭合回路。

  2. 由于线圈处在主磁极(图中的N和S)的磁场中,线圈会受到电磁力的作用,线圈的两个边由于电流的方向不同(左边的电流向里流,右边的向外流),所以两个线圈边受到大小相同方向相反的电磁力,这两个电磁力刚好形成了电磁转矩,在电磁转矩的拉动下,线圈开始转动了。直流电机中线圈嵌放在转子槽中,电动机就开始转动了。

  3. 左右换向片跟着转轴转动,而电刷固定不动,转动一圈以后,右边的线圈到了左边,左边的线圈到了右边,但是由于换向片的存在,现在处在左边的线圈内的电流方向和原来处在左边的线圈变的电流的方向一样流向里,所以受到的电磁力方向不变,右边也一样。所以从空间上看,在相同位置的线圈边受的电磁力方向是一直不变的,这就保证了电机的循环转动。

  4. 但是一个线圈,由于这个线圈转到不同位置时磁场是不相同的,导致了线圈所受的电磁力也一直在变,所以线圈转起来不稳定,忽快忽慢。所以可以通过多安装几个线圈来保证线圈受力均匀和稳定。

  再说外面的两个磁极,其实是有励磁线圈产生的电磁铁,小电机中有永磁铁,稍微大一点的都会用电磁铁。

  交流电机分同步和异步电机,同步主要用作发电机,异步主要是电动机。我主要说一下异步电动机吧,由于异步电动机结构简单,价格便宜,维护方便,运行可靠等特点得到了广泛的应用。

  交流电机虽然结构简单,但是工作原理其实比直流电机要复杂一点,如果要理解清楚也更加费劲。

  在交流电机的定子上通上三相对称交流电,如上图所示,定子不动,仅仅通过电流的变化就能产生旋转的合成磁场,这个磁场像一个绕着定子旋转的磁铁。

  有了这个旋转的磁铁,一切就都好办了,在定子内部随便放一个闭合的线圈,在这个闭合线圈里就会感应出电动势和电流,就会产生电磁力,闭合线圈就会转动起来。

  也可以这么理解,定子上有一个旋转的磁铁,转子闭合线圈由于感应带电,其实也变成了一个电磁铁,外面的电磁铁在转,就会带着里面的电磁铁转,于是交流电机的转子就转起来了。

  定子磁场的旋转速度叫同步转速,里面转子其实是被定子磁场牵引着在转动,所以它的转速会比定子磁场的转速慢,所以叫异步转速。所以有了异步电动机的名称。

  交流电机的转子就是这么简单的几个闭合线圈,或者说闭合导体,像一个鼠笼子一样,所以又叫鼠笼式异步电动机。

  另外,由于转子内部的电动势和电流是由于定子磁场感应出来的,所以又把异步电动机叫做感应电动机。所以三相交流异步电动机的名字比较多:交流电机,异步电机,感应电机,都是在说它,是从不同的角度给它起的名字而已。

  如果想了解关于无刷电机的工作原理:无刷电机是什么? - 詹姆斯艾伦的回答

  同步电机和异步电机的区别和联系:异步电机和同步电机中的「异步」与「同步」指的是什么? - 詹姆斯艾伦的回答 - 知乎

  直流电动机的原理大家都知道,不过是通电导体在磁场中受力,为了让导体转起来,需要不断的改变电流方向,因为如果不改变电流方向,导体只能转半圈,所以,对于直流电动机来讲,换向器是极为重要的。

  因为有换向器,在结构确定的情况下,直流电动机转子的受力就是由电流和磁场强度决定的。磁场强度与励磁有关,励磁可以单独控制,所以直流电动机的转矩就直接与电流相关了

  有换向器就有电刷,电刷和换向器是直接接触的,长期磨损,同时在换向的时候有巨大的电流变化,非常容易产生火花,然后电刷和换向器就在火花中倍受煎熬,煎的轻点还可以,重了就完蛋了。所以,换向器和电刷限制了直流电动机的容量和速度,使得直流电动机的调速遇到了瓶颈。

  目前我们使用的电能绝大部分是交流电,而发电机几乎都是交流发电机,发电机和电动机本质上其实是一个东西,因为电场和磁场本来就有相互作用,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,描述此关系的就是麦克斯韦方程组。

  所以,对于交流发电机来讲,导体在磁场旋转(或者说磁场在导体中旋转),获得交流电,而如果把交流电通入线圈,获得的就是一个旋转的磁场。

  假如我在这个旋转磁场中放入一个闭合导体,那么此导体就因为切割磁感线会产生电流,而有了电流,此导体就会在旋转磁场中受力运动,楞次定律说的就是这回事。

  如果此闭合导体可以自由运动,那么他就会跟着此旋转磁场运动,根据楞次定律很容易理解,闭合导体虽然跟着磁场旋转,但是总归不如磁场旋转的快。如果不理解楞次定律的话,可以这么理解:如果两者转的速度一样快了,那么此闭合导体就不会切割磁感线了,也就没有电流了,没有电流就无法受力旋转了。所以,要想受力,就必须转的比磁场慢那么一点点。

  就这慢的一点点,说明转的速度比磁场慢,也就是和磁场不同步,不同步就是异步了,没错,这就是异步电动机的基本原理。

  如果旋转磁场中放置一块永磁体或者电磁铁,那情况就不一样了。磁体或者电磁铁会跟着旋转磁场运动,如果自由运动的话,那么磁体或者电磁铁会与旋转磁场相同的速度旋转,也就是同步旋转。没错,这就是交流同步电动机。

  直流电机是电机的主要类型之一。直流电机可作为发电机使用,也可作为电动机使用。 用作发电机可以获得直流电源,用作电动机,由于其具有良好的调速性能,在许多调速性能要求较高的场合,得到广泛使用。 直流电机的用途:作电源用:发电机;作动力用:电动机;信号的传递:测速发电机,伺服电机。

  电枢铁心——电枢铁心既是主磁路的组成部分,又是电枢绕组支撑部分;电枢绕组就嵌放在电枢铁心的槽内。为减少电枢铁心内的涡流损耗,铁心一般用厚0.5mm且冲有齿、槽的型号为DR530或DR510的硅钢片叠压夹紧而成,如左图所示。小型电机的电枢铁心冲片直接压装在轴上,大型电机的电枢铁心冲片先压装在转子支架上,然后再将支架固定在轴上。为改善通风,冲片可沿轴向分成几段,以构成径向通风道。

  ★用途:异步电机主要用作电动机,应用最广泛的一种电动机,厂矿企业,交通工具,娱乐,科研,农业生产,日常生活都离不开异步电动机。 ★类型:异步电机主要分为:鼠笼式异步电动机,绕线式异步电动机和各种控制用电动机三大类。

  鼠笼式异步电动机:若电源供电变压器的容量不够大时,就采取降压启动。由于转矩是按照电压平方的规率而下降的,所以这种方法适合于对转矩要求不高的场合。

  绕线式异步电动机:降压启动在限制启动电流的同时,大大降低了启动转矩。在需要较大启动转矩的应用场合,人们不得不选择价格昂贵的绕线式异步电动机。绕线式异步电动机的特点是可以在转子回路中接入附加电阻,以改善其启动和调速性能。在转子绕组外串频敏变阻器(BP为其代号)

  异步电动机结构简单、坚固耐用、维修方便、制造容易,大量被用来拖动转速基本不变的生产机械。在实际应用中,许多机械需要调速,如车床、电力机车、风机、水泵等。常用闸阀控制。为了节能,则要求设法从电机本身出发进行电气调速。

  异步电动机过去被认为调速性能不好。随着电力电子技术的发展,异步电动机的调速问题已经基本解决。异步电动机的调速性能甚至可以做到优于直流电动机。剩余的问题是降低成本、实际应用。

  (1)和(2)适合于鼠笼式异步电动机,(3)中后两种用于绕线式异步电动机。

  建议自己去看看李发海和王岩编著的《电机与拖动基础》,书中介绍的很详细,如果是偏设计电机的话可以看《电机学》,偏控制电机的话建议看《电机与拖动基础》。原理的话,建议自己看书,两者之间的区别可以稍微说下。

  首先,直流电机供电是采用直流电源,例如小时候玩的四驱车,用的干电池就是直流电源,工厂里头用的直流电机,接的是220V的交流电源是经过整流装置变成直流,改变电源电压可以调节电机转速,是从额定转速往下调,但直流电机电枢里头的电流是交变得,为什么要交变呢?里头涉及到转子能不能按一圈一圈转的问题,可以去看下书;交流电机的供电电源是交流电源,由于德国工程师提出的交流电机的矢量控制理论和一些交流电机技术的突破,在高性能的电机控制领域,打破了直流电机的垄断场面。

  然后,两者之间的结构主要还是有定子和转子构成,但是各自的转子和定子各自的作用区别挺大,直流电机的电枢是在转子上,而交流电机的电枢是在定子上。直流电机结构(电枢、磁极、换向器和电刷)相对较简单,核心部件是换向器和电刷(这部分是直流电机的致命弱点),交流电机(种类较多)可分为同步电机(主要是变频调速)和异步电机,交流电机中的异步电动机的气隙比同容量的直流电动机气隙小的多,提高功率因数,应尽量让气隙小些。

  交流电机:交流电机输入电源为220V(中国)或110V(日本)的交流电,通过启动电容,在定子线圈上形成旋转的磁场,带动鼠笼转子旋转。

  直流有刷电机:电机输入直流电压(DC),通过碳刷和转子换向器结构,保持转子线圈产生的磁场

  1、能效高,达到70-80%,克服了有刷电机使用寿命短的缺点,将会占领交流电机现在的市场份额。

  2、控制性好,能根据控制线的电压或PWM信号占空比,来实时调整电机的转速。

  3、安全保护多,控制板内集成了过压保护、欠压保护、过电流保护、锁死保护、电机软启动、过热保护等功能。

  EC电机:针对(DC)直流无刷电机需要开关电源供电所带来的不便,EC电机将

  电源,电机实现电子换向,保持定子线圈产生的磁场与转动的永磁体转子磁场相斥,从而保持转子运转。

  1、能效高,达到70-80%,克服了有刷电机使用寿命短的缺点,将会占领交流电机现在的市场份额。

  2、控制性好,能根据控制线的电压或PWM信号占空比,来实时调整电机的转速。

  3、安全保护多,控制板内集成了过压保护、欠压保护、过电流保护、锁死保护、电机软启动、过热保护等功能。

  4、相比直流无刷电机,EC电机将开关电源模块集成到控制板内,使用更便捷实用性更强。

  所以一般都会利用电的变化产生一个变化的磁场,例如三相交流电,通过接线和角度控制,生成一个旋转的磁场,直流电要么是通过电刷来改变磁场方向,要么是借助控制端的不断正反接来形成固定速度的旋转磁场(无刷电机,外转子电机)。大抵是跑不了这些的,除非一些很特殊的应用。

  而转子端要么是永磁体,排列好跟随着旋转磁场跑(同步电机),要么可以用通电线圈模拟出永磁效果(电磁铁),也可以用感应板(一般铜铁感应板),感应涡流生磁,这个一般是异步电机,异步电机之所以异步,是因为不能做到同步,一旦同步,无法切割磁感线,也就无法感应生电——就变成悖论,动不了了。

  但总之,不管是什么电机,99%以上,都只要记住,本质就是一个磁场追着另一个磁场跑的过程。

  直流电机是根据通电流的导体在磁场中会受力的原理来工作的,这些机器中有些类型可作电动机用,也可作发电机用。一般而言同样的体积直流马达可以输出较大功率,直流马达转速不受电源频率限制可以制做出高速马达。它是将电能转变为机械能的一种机器。速度控制只要控制电压比较简单容易,通常电动机的作功部分作旋转运动,这种电动机称为转子电动机;也有作直线运动的,称为直线电动机,缺点是因有碳刷使用一段时间会磨损须更换,电枢会磨损。

  交流电机是由于交流电力系统的巨大发展,交流电机已成为最常用的电机。结构上主要分为同步电动机和异步电动机两大类,也可根据所加的交流电也分为单相和三相电机;同步主要用作发电机,异步主要是电动机。交流电机与直流电机相比,用途最广,价格低廉、制造方便、比较牢固、构造简单、,容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。它的转速与频率成正比,频率愈高转速愈快,常见输送带上的交流马达旁边有变频器,用来控制传动转速。

  直流电机是通过电刷和换向器 把电流引入转子电枢中 从而使转子在定子磁场中受力 产生旋转

  ps 小孩子的赛车里面的马达 就是小型的直流电机 各位感兴趣的话可以几块钱买一个拆一拆 重新安装后 启动电机 然后使电机温度升高 这时候 我们泡水 晾干后 再次尝试启动看下有啥变化

  emm 我刚才在淘宝上看了下 同步电机 便宜的也就十几块 我准备买一个拆一下 因为我没拆过这个 说实话我也不是很理解具体的工作过程 我脑子又笨 想象力又不够 只能拆拆看

  说实话 后面这部分我不是很理解 直流电机有什么污染 效率为什么低 交流的为什么无污染 效率高

  我大概猜一下 发电厂发出来的都是交流电 交流变直流中间有能量损耗???是因为这个吗???还是说本身电机的原因造成的。

  pps 拆交流电机 等我拆了再来补充 反正我建议多拆一拆 不然真的想象不来。

  直流電機從原理上來說相對比較簡單, 但結構有一點複雜, 原理是通過碳刷和轉向器將電流引入電樞中(只限有刷直流馬達).從而使轉子在定子磁場中受磁力牽引而轉動. 產生動能.

  将直流电能轉換為機械能的轉動装置。电機定子提供磁場,直流電源向轉子的繞组提供電流,换向器使轉子電流與磁場產生的轉矩保持方向不變。

  因為要讓驅動器知道轉子的位置,以設定電流通過繞組的順序. 通過位置傳感器(一般稱為霍爾開關). 以感應轉子在定子的位置. , 驅動器再供應電流流過想感繞組, 產生磁場, 使轉子轉動

  如無刷電機沒有傳感器, 那驅動器必須要有位置檢測線路, 以代替位置傳感, 當永磁轉到繞組位置, 繞組會有感應電動勢傳回驅動器, 那驅動器也可以檢測檢測到位置, 從需提供驅動馬達的繞組順序.

  优点在于可以直接调节电压,启动曲线好,而且调速非常简单,直接加上电阻调压就可以了。

  电机分类太多了,但是它们基本原理都是一个就是电磁转换理论,如果这个不明白先花点时间弄懂。如果要研究电机,建议你选一个具体类型电机研究透,比如它的结构,工作原理,电机各种参数的关系式,如何控制等等搞清楚,一个过程下来,再去看其它电机,就会比较容易明白。


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