關于交流電機和直流電機的區(qū)別、直流電機原理?
文章出處:未知 人氣:發(fā)表時間:2017-03-24 11:21
網(wǎng)友問:關于交流電機和直流電機的區(qū)別、直流電機原理?
網(wǎng)友答:直流電機是磁場不動,導體在磁場中運動;交流電機是磁場旋轉運動,而導體不動.
直流電動機分為定子繞組和轉子繞組.定子繞組產(chǎn)生磁場.當通直流電時.定子繞組產(chǎn)生固定極性的磁場.轉子通直流電在磁場中受力.于是轉子在磁場中受力就旋轉起來.直流電機構造復雜.造價高.
交流電動機分定子繞組和轉子導體.轉子導體形狀像鼠籠導體與導體之間用硅鋼片.有的交流電動機轉子也有繞組.
一、三相異步電動機的旋轉原理
三相異步電動機要旋轉起來的先決條件是具有一個旋轉磁場,三相異步電動機的定子繞組就是用來產(chǎn)生旋轉磁場的。我們知道,三相電源相與相之間的電壓在相位上是相差120度的,三相異步電動機定子中的三個繞組在空間方位上也互差120度,這樣,當在定子繞組中通入三相電源時,定子繞組就會產(chǎn)生一個旋轉磁場,定子繞組產(chǎn)生旋轉磁場后,轉子導體(鼠籠條)將切割旋轉磁場的磁力線而產(chǎn)生感應電流,轉子導條中的電流又與旋轉磁場相互作用產(chǎn)生電磁力,電磁力產(chǎn)生的電磁轉矩驅動轉子沿旋轉磁場方向旋轉起來。一般情況下,電動機的實際轉速低于旋轉磁場的轉速不同步。為此我們稱三相電動機為異步電動機。
二、單相交流電動機的旋轉原理
單相交流電動機只有一個繞組,轉子是鼠籠式的。
單相電不能產(chǎn)生旋轉磁場.要使單相電動機能自動旋轉起來,我們可在定子中加上一個起動繞組,起動繞組與主繞組在空間上相差90度,起動繞組要串接一個合適的電容,使得與主繞組的電流在相位上近似相差90度,即所謂的分相原理。這樣兩個在時間上相差90度的電流通入兩個在空間上相差90度的繞組,將會在空間上產(chǎn)生(兩相)旋轉磁場,在這個旋轉磁場作用下,轉子就能自動起動。
直流電動機的基本工作原理
上面已經(jīng)討論了直流發(fā)電機的工作原理,現(xiàn)在再來討論直流電動機是怎樣工作的。
如果直流電機的轉子不用原動機拖動,而把它的電刷A、B接在電壓為U的直流電源上(如圖2所示),那么會發(fā)生什么樣的情況呢?
從圖上可以看出,電刷A是正電位,B是負電位,在N極范圍內的導體ab中的電流是從a流向b,在S極范圍內的導體cd中的電流是從c流向d。前面已經(jīng)說過,載流導體在磁場中要受到電磁力的作用,因此,ab和cd兩導體都要受到電磁力Fde的作用。
根據(jù)磁場方向和導體中的電流方向,利用電動機左手定則判斷,ab邊受力的方向是向左,而cd邊則是向右。由于磁場是均勻的,導體中流過的又是相同的電流,所以,ab邊和cd邊所受電磁力的大小相等。這樣,線圈上就受到了電磁力的作用而按逆時針方向轉動了。
當線圈轉到磁極的中性面上時,線圈中的電流等于零,電磁力等于零,但是由于慣性的作用,線圈繼續(xù)轉動。線圈轉過半州之后,雖然ab與cd的位置調換了,ab邊轉到S極范圍內,cd邊轉到N極范圍內,但是,由于換向片和電刷的作用,轉到N極下的cd邊中電流方向也變了,是從d流向c,在S極下的ab邊中的電流則是從b流向a。
因此,電磁力Fdc的方向仍然不變,線圈仍然受力按逆時針方向轉動??梢姡謩e處在N、S極范圍內的導體中的電流方向總是不變的,因此,線圈兩個邊的受力方向也不變,這樣,線圈就可以按照受力方向不停的旋轉了,通過齒輪或皮帶等機構的傳動,便可以帶動其它工作機械。
從以上的分析可以看到,要使線圈按照一定的方向旋轉,關鍵問題是當導體從一個磁極范圍內轉到另一個異性磁極范圍內時(也就是導體經(jīng)過中性面后),導體中電流的方向也要同時改變。換向器和電刷就是完成這個任務的裝置。
在直流發(fā)電機中,換向器和電刷的任務是把線圈中的交流電變?yōu)橹绷麟娤蛲廨敵?;而在直流電動機中,則用換向器和電刷把輸入的直流電變?yōu)榫€圈中的交流電??梢姡瑩Q向器和電刷是直流電機中不可缺少的關鍵性部件。