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直流電動機的基本工作原理是什麼

職場更新时间:2025-01-06 11:27:59

作為直流電動機的使用者來說，需要知道其基本的工作原理。

直流電動機将電能轉換為機械能，主要是基于一個基本的定理——安培定理，其公式如下：

F=Bli………………………………… (1)

這個定理主要闡述了載流導體在磁場中所受到的力。

在永磁式直流電動機中，永磁鐵安裝在定子上，即挨着機械外殼，屬于不轉動的部分。通電線圈位于轉子上，屬于電樞繞組，即電能和機械能轉換的樞紐繞組。我們将直流電動機垂直于徑向切開，如下圖所示：

直流電動機的基本工作原理是什麼（簡單地理解直流電動機的工作原理）1

圖1和圖2 徑向切開圖

圖1中，圓圈示意為定子，定子磁場極對數為1，上面是N極，下面是S極，磁場從上往下，形成一個閉合的路徑。導體1和2位于轉子上，圖1時刻，導體1電流往裡流，導體2的電流往外流，此時，可以看到，導體2受到向右的力f，導體1受到向左的力f。由于導體位于轉子上，因此，如果這個力f足夠大，大到可以克服轉軸的摩擦力和其他阻止其轉動的力後，轉子就可以逆時針轉動。

圖2時刻為轉子旋轉180度電角度之後的受力情況，很明顯，與圖1相比，導體1和2的電流方向已經發生了改變。在圖2位置，再逆時針旋轉90度之後，如果還需要讓轉子沿着同一個方向轉動，就需要改變1号和2号導線的電流方向。

在直流電動機中，改變轉子線圈（電樞繞組）的電流方向需要一個叫換向器的裝置，如圖3所示。這種機械上的巧妙設計，即可完美實現導線旋轉在不同位置時候電流方向的改變，即換向。

直流電動機的基本工作原理是什麼（簡單地理解直流電動機的工作原理）2

圖3 直流電動機工作原理圖

我們回過頭看公式1，在電氣上，使用者可以通過控制磁場B、導體長度l以及導體電流i，即可控制電樞繞組的受力。根據牛頓第二定律可知，控制了力，就可控制被控對象的運動規律。

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