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电动机和发电机/交流电机和发电机

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交流发电机

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  • 一个非常简单的交流发电机由一个永磁体组成,它在绕组内旋转,使得 N 极和 S 极从绕组看是交替出现的。一个模拟电压表(或者更确切地说是一个毫伏表?)连接到绕组的两端,其零点位于刻度的中间。当磁体旋转时,电压表先向一侧移动,然后向另一侧移动。旋转速度决定了每秒“循环”的次数,称为赫兹 (Hz)。3000 转/分的旋转速度产生 50 Hz,而 3600 转/分产生 60 Hz。
  • 旋转的永磁体可以被另一个由直流电供电并充当 电磁体 的绕组所取代。将绕组数量加倍,将“磁极”的数量加倍,因此对于给定的输出频率,只需要一半的旋转速度。
  • 另见 维基百科:交流发电机

交流发电机的工作原理是法拉第电磁感应定律。

交流电机

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交流电机通常分为感应电机和同步电机两类。“鼠笼式电机”是最常见的交流电机,它是一种感应电机。它们只有一个或多个绕组,其中一个特殊的机械转子可以自由旋转。转子没有从外部连接到电气。确定感应电机同步速度的一般公式为

对于感应电机来说,这是一个理论速度,即使它永远无法达到。电机将始终以 S 的滑差运行,低于同步速度。如果电机以全同步速度运行,则转子相对于定子的相对速度将为 0,使得无法在转子绕组中感应电压(法拉第定律)。这反过来又会使电流流动变得不可能。如果没有电流,就不会产生磁场。

大多数交流电机需要启动器或方法来将涌入电流限制在合理水平。电机启动类型包括无功(电容启动和电感启动)和电子(变频驱动器和 软启动驱动器)。无功启动方法通常用于分数马力电机,而电子方法通常保留用于较大电机(驱动器成本是主要原因)。将这些电机连接到计算机、PLC(可编程逻辑控制器)以及与自动化系统进行接口,变得越来越普遍。

直流发电机

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直流发电机基本上是交流发电机,其输出电压在适当的时刻被反向切换,以使电压方向始终保持单一方向。但是,电压的大小会不断变化,就像在交流发电机中一样,可以说直流发电机的输出是直流加上一个称为“纹波”的“叠加”交流电压。在输出端子上连接一个电容器可以减少这种纹波。另见 维基百科:“泰斯塔提卡”静电发电机

直流电机

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直流 (DC) 电机有一个“换向器”,它在一定程度上类似于传说中的“驴”,试图抓住胡萝卜,但从未成功,它切换了此时最靠近磁极的线圈部分。见 蓝色所示的简化换向器.

通常,换向器有许多“段”,与线圈上的抽头数量一样多。启动直流电机通常需要一个外部电阻器或电位器来限制电流。该电阻器的欧姆值随着电机速度的增加而逐步减小,直到电机接近最终速度时,该电阻器最终从电路中移除。另见 维基百科:汽车启动器

其他电动机

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维基百科:通用电机

步进电机是一种无刷同步电机,可以将全旋转分成许多步,例如 200 步。

机器人学:步进电机维基百科:步进电机

异类电机

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维基百科:静电学

参见维基百科:应用

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