什么是電機(jī)？

電機(jī)是一種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電氣裝置。

在日語(yǔ)中，它被稱為電動(dòng)機(jī)。通常，它們利用磁場(chǎng)和電流之間相互作用產(chǎn)生的力（洛倫茲力）來(lái)輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。還有直線運(yùn)動(dòng)的直線電機(jī)。

電機(jī)具有旋轉(zhuǎn)并具有旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子、使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的定子、支撐旋轉(zhuǎn)軸的軸承、冷卻因損耗而產(chǎn)生的熱量的冷卻裝置等。它由 轉(zhuǎn)子和定子中產(chǎn)生磁場(chǎng)的部分稱為“場(chǎng)磁體”，與場(chǎng)磁體相互作用產(chǎn)生磁場(chǎng)以獲得扭矩的部分稱為“電樞”。

電機(jī)的工作原理

我將解釋最基本的“有刷直流電機(jī)”的機(jī)制。首先，將線圈置于 S 極和 N 極之間的磁場(chǎng)中。流過(guò)線圈的電流在線圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)一個(gè)磁極產(chǎn)生排斥力，對(duì)另一個(gè)磁極產(chǎn)生吸引力，從而引起旋轉(zhuǎn)。通過(guò)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中反轉(zhuǎn)流過(guò)線圈的電流，排斥力和吸引力就會(huì)切換，并且旋轉(zhuǎn)會(huì)繼續(xù)。

電機(jī)內(nèi)部有一個(gè)稱為換向器的元件，當(dāng)換向器撞擊電刷時(shí)，電刷就提供電力。換向器隨軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)使換向器與電刷之間的接觸位置移動(dòng)。通過(guò)改變電源的位置來(lái)改變電流的方向。

直流電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，有一根固定在旋轉(zhuǎn)軸上的線圈、電刷和放置在磁鐵磁場(chǎng)中的換向器。換向器是在電源與線圈之間進(jìn)行接觸式和非接觸式切換的元件。電刷的作用是使換向器與電源接觸。當(dāng)直流電流通過(guò)線圈時(shí)，洛倫茲力根據(jù)電流的方向起作用，導(dǎo)致線圈開始旋轉(zhuǎn)。

但如果線圈旋轉(zhuǎn)180度，左右顛倒，就會(huì)停止旋轉(zhuǎn)，所以需要換向器。一旦線圈旋轉(zhuǎn) 90 度，換向器就會(huì)暫時(shí)停止線圈與電源之間的接觸。在這種狀態(tài)下，線圈由于慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)換向器下次接觸電源時(shí)，洛倫茲力再次作用在線圈的旋轉(zhuǎn)方向上。

電機(jī)分類

首先，電機(jī)按驅(qū)動(dòng)電源可分為：DC（直流電）和AC（交流電）。此外，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和原理，將它們分類如下。

1.DC（直流）電機(jī)

直流電機(jī)能夠以每分鐘30,000至40,000轉(zhuǎn)的高速旋轉(zhuǎn)，并且具有強(qiáng)大的扭矩。

• 有刷電機(jī)
  這是一種常用的電機(jī)。通過(guò)使作為定子側(cè)的電極的“電刷”依次與電樞側(cè)的“換向器”接觸，來(lái)切換電流并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。

• 無(wú)刷電機(jī)
  不使用電刷或換向器的電機(jī)。使用諸如晶體管的開關(guān)功能來(lái)電切換電流。（使用示例：CD播放器） 

• 步進(jìn)電機(jī)
  使用脈沖電源運(yùn)行，也稱為脈沖電機(jī)。具有便于精確定位操作的特點(diǎn)。（使用示例：打印機(jī)） 

了解有關(guān)直流電機(jī)的更多信息

2.AC（交流）電機(jī)

使用交流電源旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，也稱為感應(yīng)電機(jī)。在鋁盤周圍準(zhǔn)備產(chǎn)生磁場(chǎng)的線圈，并使用交流電來(lái)旋轉(zhuǎn)鋁盤。采用逆變器控制交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)低速平穩(wěn)加速和速度控制。

• 感應(yīng)電機(jī)
  交流電在定子中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流。這個(gè)動(dòng)作會(huì)引起旋轉(zhuǎn)。

• 同步電機(jī)
  具有磁極的轉(zhuǎn)子吸引并跟隨交流電產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而引起旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)速與電源頻率同步。