电动马达

电动马达(Electricmotor)又称电动机或马达,是一种将电能转化为机械能的电气装置,机械能可重复利用产生动能驱动其他装置。电机有很多种,但根据不同的场合,大致可以分为交流电机和DC电机。

比较

DCMotor的优点是速度控制比较简单,只需要控制电压就可以控制速度。但这种电机不适合在高温易燃的环境下运行,需要碳刷作为电机中变流器(有刷电机)的部件,所以需要定期清理碳刷摩擦产生的污垢。无刷电机称为无刷电机。与电刷相比,无刷电机省电且更安静,因为碳刷和轴之间的摩擦更小。制作难度大,价格高。交流电机可以在高温、易燃等环境下运行,不需要定期清理碳刷的污垢,但是控制转速比较困难,因为控制交流电机的转速需要控制交流电的频率(或者使用感应电机在交流电相同频率下通过增加内阻来降低电机转速),控制其电压只会影响电机的转矩。民用电机一般有两种电压:110V和220V,工业应用有380V或440V。

原则

电机的旋转原理是基于弗莱明左手定则。将导线置于磁场中,如果导线通电,导线会切割磁力线,使导线运动。电流进入线圈产生磁场,利用电流的磁效应使电磁铁在固定磁铁中连续旋转的装置,可以将电能转化为机械能。DC电机与永磁体或另一组线圈产生的磁场相互作用产生动力的原理是,定子不动,转子沿相互作用产生的力的方向运动。交流电机是定子绕组线圈通上交流电产生旋转磁场,旋转磁场吸引转子一起旋转。DC汽车的基本结构包括?电枢?、?磁场磁铁?、?集电环?、?刷?。

电枢:一个可以绕轴旋转的软铁芯,缠绕着多个线圈。磁场磁铁:产生磁场的强有力的永久磁铁或电磁铁。集电环:线圈的大约两端连接着两个半圆形的集电环,集电环随线圈转动,可以用来改变电流的方向。每转半圈(180度),线圈上的电流方向改变一次。电刷:通常由碳制成,集电环在固定位置接触电刷以连接电源。

基本结构

马达有很多种。就基本结构而言,它们主要由定子和转子组成。

定子在空间是静止的,而转子可以绕轴旋转,由轴承支撑。

定子和转子之间会有一定的气隙,保证转子能自由转动。

定子和转子上绕有线圈,通上电流产生磁场,就成了电磁铁。定子和转子中的一个也可以是永磁体。

发展历史

1835年,美国铁匠ThomasDavenport制造了世界上第一台可以驱动小型电车的应用电机。1870年代初,比利时电气工程师ZenobeTheophileGamme发明了世界上最早商业化的电动机。1888,美国著名发明家尼古拉斯?特斯拉应用法拉第的电磁感应原理发明了交流电机,也就是感应电机。1845年,英国物理学家惠斯通申请了直线电机的专利,但其原理直到1960年代才被重视起来,设计出了实用的直线电机,并在工业上得到广泛应用。1902年,瑞典工程师丹尼尔逊利用特斯拉感应电机的旋转磁场概念,发明了同步电机。1923年,苏格兰人JamesWeirFrench发明了三相变磁阻步进电机。1962年,在霍尔元件的帮助下,实用的DC无刷电机终于问世了。在1980年代,实用的超声波电机开始出现。

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