电动机的工作原理初中 电动机的原理是什么初中物理


电机,常被称为“马达”,是根据电磁感应定律运作的一种电磁装置。在电路中,它以字母M来标识。其主要功能是产生驱动转矩,成为各种用电设备或机械的动力来源。相对地,发电机在电路中则以字母G表示,其主要作用是将电能转化为机械能。

电动机主要由定子部分和旋转的转子及其他附件组成。

定子(静态部分)

定子铁心:构成电机磁路的一部分,并在其上安置定子绕组。

定子绕组:作为电动机的电路部分,通入三相交流电,产生使电机运转的旋转磁场。

机座:用于固定定子铁心、前后端盖以及支撑转子,同时具备防护和散热等功能。

转子(旋转部分)

转子铁心:作为电机磁路的另一部分,并在其槽内安置转子绕组。

转子绕组:当其被定子的旋转磁场切割时,会产生感应电动势及电流,与磁场相互作用形成电磁转矩,使电动机开始运转。

直流电动机

直流电机是一种既能将直流电能转化为机械能,也可将机械能转化为直流电能的旋转电机。作为电动机运行时,它将电能转换为机械能;而作为发电机运行时,则将机械能转换为电能。

图示为直流电机的物理模型,其中固定部分包括磁铁(主磁极)和电刷,而转动部分则包含环形铁心及其上的绕组。

步进电机

步进电机是一种开环控制元件,其角位移或线位移由电脉冲信号决定。在非超载情况下,步进电机的转速和停止位置与脉冲信号的频率和数量相关,不受负载变化的影响。每当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就会驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度,从而实现准确定位和调速的目的。

单向异步电动机

异步电动机,又称为感应电动机,通过气隙中的旋转磁场与转子绕组感应电流的相互作用来产生电磁转矩,从而实现机电能量的转换。

在单相异步电动机中,交流电流通过定子绕组产生脉振磁动势。此磁动势可分解为两个旋转磁动势,在气隙中产生正反两个方向的磁场。这些磁场切割转子导体,产生感应电动势和感应电流,进而与磁场相互作用产生转矩,使电动机开始运转。

永磁电机

永磁电机是利用永磁体提供的磁场进行工作的电动机。它做功需要两个条件:存在磁场以及磁场中运动的电流。通过电机剖视图可以清晰地展示其工作原理。