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电机小百科:直流电机与交流电机的区别

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按照电源类型,电机可以分为直流电机和交流电机,本期电机百科,皖南电机将简单介绍直流电机和交流电机以及两者的区别:
 
直流电机是能实现直流电机和机械能互相转换的电机,当机械能转换为电能。直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。
 
直流电机工作原理
 
直流电机里边固定有环状永磁体,电流通过转子上的线圈产生安培力,当转子上的线圈与磁场平行时,再继续转受到的磁场方向将改变,因此此时转子末端的电刷跟转换片交替接触,从而线圈上的电流方向也改变,产生的洛伦磁力方向不变,所以电机能保持一个方向转动。
 
直流发电机的工作原理就是把电枢线圈中感应的交变电动势,靠换向器配合电刷的换向作用,使之从电刷端引出时变为直流电动势的原理。
 
感应电动势的方向按右手定则确定(磁感线指向手心,大拇指指向导体运动方向,其他四指的指向就是导体中感应电动势的方向)。
 
导体受力的方向用左手定则确定。这一对电磁力形成了作用于电枢一个力矩,这个力矩在旋转电机里称为电磁转矩,转矩的方向是逆时针方向,企图使电枢逆时针方向转动。如果此电磁转矩能够克服电枢上的阻转矩(例如由摩擦引起的阻转矩以及其他负载转矩),电枢就能按逆时针反向旋转起来。
 
交流电机:
 
交流电机是用于实现机械能和交流电机能相互转换的机械。由于交流电力系统的巨大发展,交流电机已成为在常用的电机。交流电机与直流电机相比,由于没有转向器,因此结构简单,制造方便,比较牢固,容易做成高转速、高电压、大电流、大容量的电机。交流电机功率的覆盖范围很大,从几瓦到几十万瓦、甚至上百万瓦。
 
直流电机和交流电机的区别:
 
1、速度与电压成正比的电机是直流电机,速度和频率成正比的电机叫交流电机。
 
2、直流电机是逐线圈换向,而交流电机是逐级相组换组。
 
3、直流电机是调压调速,而交流电机是变频调速,这是直流电机与交流电机的分水岭。
 
4、直流电机与交流电机的根本区别是电势平衡方程式不同:
 
1)、直流电机的电势平衡方程式是:U=Cфn
 
2)、交流电机的电势平衡方程式是:U=Cфf
 
3)直流电机具有响应快速、较大的起动转矩、从零转速至额定转速具备可提供转矩的性能,但直流电机的优点也正是它的缺点,因为直流电机要产生额定负载下恒定转矩的性能,则电枢磁场与转子磁场须恒维持90˚,这就是籍由碳刷及整流子在电机转动时会产生火花,碳粉因此除了会造成组件损坏之外,使用场合也受到限制。交流电机没有碳刷及整流子,免维护,坚固,应用广,但特性上若要达到相当于直流电机的性能须用复杂控制技术才能达到。三相异步电动机结构简单,运行可靠,成本低廉等。
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