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交流電機(jī)如何工作?

發(fā)布時(shí)間:2022-11-22 點(diǎn)擊數(shù):276


與玩具和手電筒不同,大多數(shù)家庭、辦公室、工廠和其他建筑物并不是由小電池供電:它們不是由直流電供電,而是由交流電 (AC) 供電,交流電 (AC) 的方向每秒反轉(zhuǎn)約 50 次(頻率為 50 赫茲)。如果你想用家用交流電源而不是直流電池來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī),你需要一種不同的電機(jī)設(shè)計(jì)。


在交流電機(jī)中,有一圈電磁鐵圍繞外部排列(構(gòu)成定子),用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在定子內(nèi)部,有一個(gè)實(shí)心金屬軸、一圈電線、一個(gè)線圈、一個(gè)由金屬條和互連件制成的鼠籠(就像人們有時(shí)用來(lái)逗寵物老鼠的旋轉(zhuǎn)籠),或其他一些可以自由旋轉(zhuǎn)的金屬部件導(dǎo)電。與向內(nèi)轉(zhuǎn)子供電的直流電機(jī)不同,在交流電機(jī)中,向構(gòu)成定子的外線圈供電。線圈按順序成對(duì)通電,產(chǎn)生圍繞電機(jī)外部旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。

正在重繞的交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部。


定子使用緊密纏繞的銅線線圈(稱為繞組)產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)磨損或燒壞時(shí),一種選擇是用另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)替換它。有時(shí)用新電線更換電機(jī)繞組更容易——一項(xiàng)稱為倒繞的熟練工作,這就是這里發(fā)生的事情。

這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)如何使電機(jī)運(yùn)動(dòng)?請(qǐng)記住,懸浮在磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)子是電導(dǎo)體。磁場(chǎng)不斷變化(因?yàn)樗谛D(zhuǎn)),因此根據(jù)電磁定律(準(zhǔn)確地說(shuō)是法拉第定律),磁場(chǎng)在轉(zhuǎn)子內(nèi)部產(chǎn)生(或感應(yīng),用法拉第自己的術(shù)語(yǔ))電流。如果導(dǎo)體是一個(gè)環(huán)或一根導(dǎo)線,則電流以環(huán)路繞著它流動(dòng)。如果導(dǎo)體只是一塊實(shí)心金屬,渦流就會(huì)圍繞它旋轉(zhuǎn)。無(wú)論哪種方式,感應(yīng)電流都會(huì)產(chǎn)生自己的磁場(chǎng),并且根據(jù)電磁學(xué)的另一定律(楞次定律也試圖通過(guò)旋轉(zhuǎn)來(lái)阻止引起它的原因——旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。(你可以想象轉(zhuǎn)子瘋狂地試圖趕上旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),以消除它們之間的運(yùn)動(dòng)差異。)電磁感應(yīng)是這種電機(jī)旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵——這就是為什么它被稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。

 

 


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