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电机(电动机)的发明史与工作原理

2018/7/20 15:57:46 人评论 次浏览 标签:

  电机(电动机)的发明史与工作原理

  电磁和运动之间的联系是法国物理学家安德雷-玛丽·安普尔( 1775 - 1867 )在1820年首次发现的。这是电动机背后的基础科学。但是,如果大家想把这一惊人的科学发现变成更实用的技术,为电动割草机和牙刷提供动力,大家就必须走得更远。发明者是英国人迈克尔·法拉第( 1791 - 1867年)、威廉·斯特金( 1783 - 1850年)和美国人约瑟夫·亨利( 1797 - 1878年)。他们就是这样实现他们的辉煌发明的。

电机_电动机

电机(电动机)

  假设大家把线弯曲成一个正方形的u形环,那么实际上有两条平行的线穿过磁场。其中一个通过电线把电流带走,另一个又把电流带回来。由于电流在导线中反向流动,弗莱明左手定律告诉大家,两根导线将反向移动。换句话说,当大家打开电源时,一根电线向上移动,另一根电线向下移动。

  如果线圈能继续这样运动,它就会不断旋转——大家可以把马达做得很好。但是,这在大家目前的设置中不会发生:电线很快就会缠结。不仅如此,如果线圈旋转得足够远,还会发生其他事情。线圈一旦到达垂直位置,就会翻转,电流就会以相反的方式流过。线圈两侧的力现在将反向。它不会在同一个方向上连续旋转,而是会在刚来的方向上向后移动!想象一列有这样一个电动机的火车:它会在现场来回移动,而不会实际上去任何地方。

  有两种方法可以解决这个问题。 一种是使用一种周期性反转方向的电流,这被称为交流电(AC) 。 在大家在家中使用的小型电池供电电机中,更好的解决方案是在线圈末端添加一个称为换向器的元件。 (不要担心毫无意义的技术名称:这个稍微老套的词“换向”有点像“通勤”这个词。它只是意味着来回改变,就像通勤意味着来回旅行一样。)在其最简单的形式中,换向器是分成两个分开的半部的金属环,其作用是每当线圈旋转半圈时反转线圈中的电流。

  线圈的一端连接到换向器的每一半。 来自电池的电流连接到电动机的电气端子 。 它们通过一对称为刷子的松散连接器将电能输入换向器,这些连接器由石墨片(类似铅笔“铅”的软碳)或薄弹性金属制成,(顾名思义)“刷”换向器。 在换向器就位的情况下,当电流流过电路时,线圈将以相同的方向连续旋转。

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