世界上功率消耗量的近一半是由電機(jī)消耗,因此在解決世界能源問題上,電機(jī)的高效率化被稱為是最有效的措施。在此簡(jiǎn)單介紹電機(jī)旋轉(zhuǎn)原理等基礎(chǔ)知識(shí)。

電機(jī)種類

一般情況下指將磁場(chǎng)內(nèi)電流流通產(chǎn)生的力轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)動(dòng)作,在廣義范圍內(nèi)還包括直線動(dòng)作。

按電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電源種類,可分為DC電機(jī)和AC電機(jī)。

根據(jù)電機(jī)旋轉(zhuǎn)原理,大致可分為以下幾種。

(特殊電機(jī)除外)

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1) 電機(jī)旋轉(zhuǎn)借助磁鐵、磁力

在帶旋轉(zhuǎn)軸的永久磁鐵周圍,①旋轉(zhuǎn)磁鐵(使產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)),②則根據(jù) N極與S極異極相吸、同級(jí)相斥原理,③帶旋轉(zhuǎn)軸的磁鐵將旋轉(zhuǎn)。

這就是電機(jī)旋轉(zhuǎn)的基本原理。

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導(dǎo)線中流過電流使其周圍產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(磁力)從而磁鐵旋轉(zhuǎn),實(shí)際上與此是一樣的動(dòng)作狀態(tài)。

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另外,將導(dǎo)線繞成線圈狀,則磁力被合成,形成大的磁場(chǎng)通量(磁通量),產(chǎn)生N極和S極。

另外,在線圈狀導(dǎo)線中插入鐵芯,磁力線變得容易通過,能產(chǎn)生更強(qiáng)的磁力。

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2)實(shí)際旋轉(zhuǎn)電機(jī)

在此,作為旋轉(zhuǎn)電機(jī)的實(shí)際方法,介紹利用三相交流和線圈制造旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方法。

(三相交流是間隔120°相位的交流信號(hào))

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上述①狀態(tài)下的合成磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)下圖①。

上述②狀態(tài)下的合成磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)下圖②。

上述③狀態(tài)下的合成磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)下圖③。

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如上所述,纏繞鐵芯的線圈分三相,間隔120°配置U相線圈、V相線圈、W相線圈,電壓高的線圈產(chǎn)生N極,電壓低的線圈產(chǎn)生S極。

各相位按正弦波變化,因此各線圈產(chǎn)生的極性(N極、S極)和其磁場(chǎng)(磁力)將發(fā)生變化。

此時(shí),單看產(chǎn)生N極的線圈,按U相線圈→V相線圈→W相線圈→U相線圈依次變化,從而發(fā)生旋轉(zhuǎn)。