電動機 – 定義、構造和工作原理

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電動機是一種廣泛應用於家用和工業領域的常用電機。它是一種機電能量轉換裝置，將電能轉換為機械能。機電能量轉換原理由邁克爾·法拉第於1821年提出。

本文旨在解釋電動機的基礎知識，例如定義、構造、工作原理、型別等。讓我們從電動機的基本介紹開始。

什麼是電動機？

將電能轉換為機械能的機電能量轉換裝置稱為電動機。

因此，電動機以電力為輸入，以轉軸旋轉的形式產生機械能作為輸出。

電動機的框圖如下圖所示。（此處應插入框圖）

電動機是利用電力產生機械動力的最簡單方法之一。

電動機通常用於驅動風扇、泵、壓縮機、輸送機、電梯、起重機、空調等機械負載。

電動機的構造

實際上，我們有不同型別的電動機，具有不同的構造。但所有電動機都具有相同的基本結構。

典型的電動機有兩個基本部件：定子和轉子。

定子是電機的靜止或不動的部分。而轉子是電機的移動或旋轉部分。

定子有一個稱為定子繞組的繞組。定子還提供機械外殼並防止對電機內部部件的機械威脅。電動機的定子基本上是由鑄鐵製成的空心圓柱體。

電動機的轉子是一個移動部件，具有轉子鐵芯、轉子繞組和機械軸。轉子鐵芯是一塊圓柱形的鋼件，為轉子繞組提供外殼。轉子鐵芯安裝在軸上，機械負載連線到電機軸上。

除了定子和轉子外，電動機還有一些輔助部件，例如軸承，以減少運動部件和靜止部件之間的摩擦；冷卻風扇，以平衡電機的溫度等。

現在讓我們瞭解電動機的工作原理。

電動機的工作原理

電動機的工作原理是透過電磁感應進行機電能量轉換。

在電動機中，有兩個繞組：勵磁繞組和電樞繞組。這些繞組的佈置取決於電機的設計型別。例如，在感應電機中，勵磁繞組放置在定子上，而在同步電機中，勵磁繞組放置在轉子上。但這兩個繞組的功能在所有型別的電機中都相同。

勵磁繞組產生電機的工磁通，而電樞繞組產生驅動連線到軸上的機械負載所需的轉矩。

當電能輸入到電動機時，在定子和轉子之間的氣隙中產生磁場。該磁場切割電樞繞組，並透過電磁感應在電樞繞組中感應出電動勢和電流。由於電樞繞組中的電流，產生磁通。

現在，電機內部有兩個磁場：主磁場和電樞磁場。這兩個磁場相互作用，產生使轉子旋轉的轉矩。

這就是電動機在通電時的工作方式。

電動機的分類

電動機主要分為以下兩種型別：

直流電動機

利用直流電工作併產生機械能輸出的電動機稱為直流電動機。

交流電動機

需要交流電源才能工作併產生機械能輸出的電動機稱為交流電動機。

電動機的優點

與其他產生機械能來驅動機械負載的方法相比，電動機具有多種優勢。使用電動機的一些主要優點如下：

• 電動機的初始和執行成本低。

• 電動機的壽命相對較長。

• 電動機需要較少的維護。

• 電動機易於啟動和停止，並具有高效的速度控制。

• 電動機的執行噪音較小。

• 電動機的能量轉換效率相對較高。

電動機的應用

電動機廣泛應用於各種家用、商業和工業應用中。電動機的一些常見應用如下：

• 電動機用於執行家用電器，例如風扇、空調、冰箱、水泵等。

• 電動機還用於印表機、印刷機、計算機等。

• 電動機也用於汽車和電動汽車。

• 電動機用於驅動工業機械等。

結論

總之，電動機是一種重要的電機，用於將電能轉換為機械能。典型的電動機由兩個主要部件組成：定子和轉子。電動機的工作原理是基於透過電磁感應進行機電能量轉換的原理。電動機廣泛應用於各種應用中，例如風扇、冰箱、輸送機、破碎機、電動汽車等等。在這篇關於電動機的詳細文章中，我已經解釋了電動機的定義、構造和工作原理。