交流电动机和直流电动机的结构及工作原理

所有的电动机都利用了电流的磁效应，当电流流经一根电线时，电线周围形成磁场，这个磁场对永磁体的效果与另一块永磁体对永磁体的效果相同。但磁场是可调节的，产生的磁场的强度，取决于流经电线的电流的强度，以及到电线的距离，磁场的方向取决于电流的方向。

电流产生的磁场可以通过形成环状电线来加强。因为这种方式可使磁感应线在环线内更加集中，磁场还可以通过形成许多环线，即形成线圈，并将线圈绕在用可磁化材料制成的棒上，如铁锌，来进一步加强，这样形成的线圈就是电磁体。所有的电动机中都用到电磁体。

电流能产生磁场，但是磁场也能产生电流，这一现象被称为电磁感应，只有变化的磁场才能产生电流。如果一个线圈附近的磁场发生了变化，线圈中就会产生电压，电流也就产生了。这个电流也会产生一个磁场，两个磁场能够相互作用。

有两种主要类型的电动机，直流电动机和交流电动机。顾名思义，直流电动机由直流电驱动电池，或外部电源为及供电。在最简单的直流电动机中，定子是永磁体，转子是一个电磁体，即线圈电流通过碳刷和一个换向器，作用于转动的线圈。

由于电流作用于线圈，线圈变成磁体，线圈转动以使自身的磁极，与永磁体的极性保持一致，但是在调制正确的方向前，换向器中电流的极性是相反的，因此线圈继续朝着异性极转动，这是线圈持续转动的原因。电动机中使用几个线圈是很常见的。

所以换向器也有几个电极，保证了电动机更平稳的工作，直流电动机的缺点是碳刷会磨损，所以有时需要更换。形成的碳尘力可能造成短路，此外直流电动机的噪音也很大。

另一种主要的电动机类型，是交流电动机，包括同步电动机和异步电动机，在同步电动机中，电流的方向随时间做周期性变化的交流电作用于电动机，交流电要么来自是电供应，要么通过电路产生。如果电子线圈中的电流不在同一个相位交替，一个旋转磁场就产生了。使用电容器或者更多复杂电子元件都会产生相位差。

在大多数情况下，转子中有永磁体，但也可能有线圈或者由外部电源提供的直流电驱动，转子的磁体试图跟随定子的旋转磁场，所以它随之一起转动。

同步电动机只能以与驱动它的电流频率对应的速度运转，当同步电动机负荷运行时，转子会落回与定子电极呈特定角度的相位。但是他们都以同样的同步转速运转，如果增加负荷，角度也随之增加。

如果突然让电动机高负荷运转，转子和定子的电极会脱离同步状态，电动机停止工作。这些电动机并不是自启动的，他们需要一个启动机制，大多数同步电动机使用感应机制启动，旨在达到同步转速时，才切换到同步模式。

当纯电动车驱动同步电动机时，使用的交流电的频率根据车辆的预期速度实行电子控制，由于在现代纯电动交通工具中，交流电由一个电路中的直流电产生，这些发动机可被看作直流发动机，他们也被称为无刷直流电动机，相比无刷直流电动机，同步电动机的优点是电动机中没有会磨损并产生灰尘的元件，他们的操作很有效率，并且几乎不产生噪音。

一部电动机的工作原理基于感应现象，所以他们也被称为感应电动机，一部电动机也由一个定子和一个转子构成。定子由几个使用交流电的线圈组成，转子可以是一个金属圆柱，也可以是一个短路线圈。短路线圈不需要从外部电源获得电流，一部电动机的工作原理，可分为四个部分。

1、子线圈中的交流电不再同一向内流动，产生了围绕线圈的旋转磁场。

2 、旋转磁场产生了转子中的电流

3、 产生的电流形成另一个围绕转子的磁场

4、 两个磁场相互作用

原作者：淇淇 电机行业观察