直流電機(jī)和交流電機(jī)的工作原理有哪些?帶著這個問題跟著ABB變頻器維修公司的小編一起來了解學(xué)習(xí)吧
工作原理:
1. 直流電源電流順著電源正極流到了左邊的電刷上面,電刷和換向器相互摩擦,電流經(jīng)過左邊的換向器(也叫換向片,這個電機(jī)有左右兩個換向片)流進(jìn)線圈,從線圈的右邊流出來,經(jīng)過右邊的換向片和右邊的電刷流回到電源的負(fù)極,形成了閉合回路。
2. 由于線圈處在主磁極(圖中的N和S)的磁場中,線圈會受到電磁力的作用,線圈的兩個邊由于電流的方向不同(左邊的電流向里流,右邊的向外流),所以兩個線圈邊受到大小相同方向相反的電磁力,這兩個電磁力剛好形成了電磁轉(zhuǎn)矩,在電磁轉(zhuǎn)矩的拉動下,線圈開始轉(zhuǎn)動了。直流電機(jī)中線圈嵌放在轉(zhuǎn)子槽中,電動機(jī)就開始轉(zhuǎn)動了。
3. 左右換向片跟著轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動,而電刷固定不動,轉(zhuǎn)動一圈以后,右邊的線圈到了左邊,左邊的線圈到了右邊,但是由于換向片的存在,現(xiàn)在處在左邊的線圈內(nèi)的電流方向和原來處在左邊的線圈變的電流的方向一樣流向里,所以受到的電磁力方向不變,右邊也一樣。所以從空間上看,在相同位置的線圈邊受的電磁力方向是一直不變的,這就保證了電機(jī)的循環(huán)轉(zhuǎn)動。
4. 但是一個線圈,由于這個線圈轉(zhuǎn)到不同位置時磁場是不相同的,導(dǎo)致了線圈所受的電磁力也一直在變,所以線圈轉(zhuǎn)起來不穩(wěn)定,忽快忽慢。所以可以通過多安裝幾個線圈來保證線圈受力均勻和穩(wěn)定。
再說外面的兩個磁極,其實是有勵磁線圈產(chǎn)生的電磁鐵,小電機(jī)中有永磁鐵,稍微大一點的都會用電磁鐵。
再說交流電機(jī):
交流電機(jī)分同步和異步電機(jī),同步主要用作發(fā)電機(jī),異步主要是電動機(jī)。我主要說一下異步電動機(jī)吧,由于異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,價格便宜,維護(hù)方便,運(yùn)行可靠等特點得到了廣泛的應(yīng)用。
交流電機(jī)雖然結(jié)構(gòu)簡單,但是工作原理其實比直流電機(jī)要復(fù)雜一點,如果要理解清楚也更加費勁。
在交流電機(jī)的定子上通上三相對稱交流電,如上圖所示,定子不動,僅僅通過電流的變化就能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的合成磁場,這個磁場像一個繞著定子旋轉(zhuǎn)的磁鐵。
有了這個旋轉(zhuǎn)的磁鐵,一切就都好辦了,在定子內(nèi)部隨便放一個閉合的線圈,在這個閉合線圈里就會感應(yīng)出電動勢和電流,就會產(chǎn)生電磁力,閉合線圈就會轉(zhuǎn)動起來。
也可以這么理解,定子上有一個旋轉(zhuǎn)的磁鐵,轉(zhuǎn)子閉合線圈由于感應(yīng)帶電,其實也變成了一個電磁鐵,外面的電磁鐵在轉(zhuǎn),就會帶著里面的電磁鐵轉(zhuǎn),于是交流電機(jī)的轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)起來了。
定子磁場的旋轉(zhuǎn)速度叫同步轉(zhuǎn)速,里面轉(zhuǎn)子其實是被定子磁場牽引著在轉(zhuǎn)動,所以它的轉(zhuǎn)速會比定子磁場的轉(zhuǎn)速慢,所以叫異步轉(zhuǎn)速。所以有了異步電動機(jī)的名稱。交流電機(jī)的轉(zhuǎn)子就是這么簡單的幾個閉合線圈,或者說閉合導(dǎo)體,像一個鼠籠子一樣,所以又叫鼠籠式異步電動機(jī)。
另外,由于轉(zhuǎn)子內(nèi)部的電動勢和電流是由于定子磁場感應(yīng)出來的,所以又把異步電動機(jī)叫做感應(yīng)電動機(jī)。所以三相交流異步電動機(jī)的名字比較多:交流電機(jī),異步電機(jī),感應(yīng)電機(jī),都是在說它,是從不同的角度給它起的名字而已。