一、直流電機(jī)工作原理簡(jiǎn)介
直流電機(jī)的工作原理是基于通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。其定子產(chǎn)生恒定磁場(chǎng),當(dāng)直流電源通過(guò)電刷和換向器向轉(zhuǎn)子繞組通入電流時(shí),轉(zhuǎn)子繞組中的通電導(dǎo)體在定子磁場(chǎng)中受到電磁力,根據(jù)左手定則,這些力使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩從而旋轉(zhuǎn)。同時(shí),換向器不斷改變電流方向,確保轉(zhuǎn)子能持續(xù)朝一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。
二、直流電動(dòng)機(jī)工作詳細(xì)過(guò)程
磁場(chǎng)產(chǎn)生:直流電機(jī)的定子部分通常由永磁體或通電的勵(lì)磁繞組構(gòu)成,其作用是產(chǎn)生一個(gè)恒定的磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)在電機(jī)的氣隙中形成一個(gè)穩(wěn)定的磁力線分布,為電機(jī)的運(yùn)行提供了必要的磁場(chǎng)環(huán)境。
電流引入:直流電源通過(guò)電刷與換向器將直流電引入轉(zhuǎn)子繞組。電刷是與換向器緊密接觸的部件,它們之間形成滑動(dòng)連接,確保電流能夠順利地從電源傳輸?shù)睫D(zhuǎn)子繞組。換向器則是由多個(gè)銅片組成的圓柱體,它與轉(zhuǎn)子繞組的端部相連。
電磁力產(chǎn)生:當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組中有電流通過(guò)時(shí),這些通電導(dǎo)體處于定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)中。根據(jù)安培定律,通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受到電磁力的作用。電磁力的大小與導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度以及導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度成正比,其方向由左手定則確定。
電磁轉(zhuǎn)矩:所有導(dǎo)體產(chǎn)生的電磁力作用于轉(zhuǎn)子,形成電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。這個(gè)轉(zhuǎn)矩是電機(jī)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力來(lái)源。
換向與連續(xù)旋轉(zhuǎn):在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,換向器會(huì)適時(shí)地改變轉(zhuǎn)子繞組中電流的方向。當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組的某一部分從一個(gè)磁極區(qū)域轉(zhuǎn)到另一個(gè)磁極區(qū)域時(shí),電流方向的改變使得電磁力的方向始終保持能推動(dòng)轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn),確保轉(zhuǎn)子能夠持續(xù)朝一個(gè)方向穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了電能到機(jī)械能的持續(xù)轉(zhuǎn)換。