電動機的(de)定義和(hé)原理(lǐ)

圖1：根據弗萊明(míng)左手定則生成力
圖2說明(míng)了(le)根據弗萊明(míng)右手法則通(tōng)過在磁場(chǎng)中移動導體來(lái)産生電壓的(de)原理(lǐ)。如果導體的(de)移動速度爲v（m / s），則生成的(de)電壓e = Blv（V）。圖2中的(de)磁場(chǎng)由永磁體制成，但是也(yě)可(kě)以通(tōng)過使電流通(tōng)過繞組的(de)線圈産生磁場(chǎng)。那些産生磁場(chǎng)的(de)磁體（例如永磁體和(hé)線圈）稱爲場(chǎng)磁體。

圖2：根據弗萊明(míng)右手定則産生電壓
電動機通(tōng)過流過勵磁線圈和(hé)導體的(de)電流的(de)相互作用(yòng)産生旋轉力。電機發展的(de)早期（約1830年）面臨的(de)挑戰是如何将産生的(de)力轉換爲電機的(de)旋轉運動。由于磁場(chǎng)産生的(de)磁通(tōng)方向是恒定的(de)，因此有必要通(tōng)過旋轉電流流過的(de)導體來(lái)切換電流方向。使之成爲可(kě)能的(de)本發明(míng)是電刷和(hé)換向器機構。結果，實現了(le)能夠連續旋轉的(de)DC電動機。當時(shí)，直流電是主流，因此創建了(le)由DC（直流）電源驅動的(de)電動機。後來(lái)随著(zhe)交流（AC）發電機的(de)商業化(huà)，還(hái)開發了(le)以三相交流電爲電源的(de)電動機。在交流電動機中，三相交流電被提供給作爲磁場(chǎng)線圈的(de)定子繞組。由三相交流電産生的(de)磁場(chǎng)的(de)合成與交流電頻(pín)率同步旋轉。因此，與直流電動機不同，交流電動機自動切換電流方向，不需要特殊的(de)機構。交流電動機的(de)定子繞組産生的(de)磁場(chǎng)稱爲旋轉磁場(chǎng)，當頻(pín)率爲f且極數爲P時(shí)，磁場(chǎng)以N = 120 f / P（rpm）的(de)轉速旋轉。大(dà)多(duō)數當前的(de)電動機，例如DC（直流）電動機和(hé)AC（交流）電動機，都按照(zhào)弗萊明(míng)左手定則及其所産生的(de)洛倫茲力（Bli法則）運行。然而，在電動機開發的(de)早期，也(yě)将利用(yòng)電磁體的(de)吸引力的(de)方法作爲電磁力産生的(de)原理(lǐ)。圖3示出了(le)通(tōng)過電磁力吸引産生力的(de)原理(lǐ)。

圖3：磁阻力原理(lǐ)
當電流通(tōng)過線圈狀磁體時(shí)，磁體被磁化(huà)，并且在附近的(de)磁體中被磁化(huà)，從而在磁軸重合的(de)方向上産生力。該力的(de)作用(yòng)是使間隙之間的(de)磁阻最小化(huà)，稱爲磁阻力。利用(yòng)該力的(de)磁阻電動機的(de)缺點在于，由于磁阻力随著(zhe)位移而變化(huà)，因此難以獲得(de)恒定的(de)旋轉力。爲了(le)克服這(zhè)些缺點，需要高(gāo)級控制，因此，與直流電動機和(hé)交流電動機相比，磁阻電動機的(de)使用(yòng)速度有所降低。