电机无处不在,其原理竟与初中知识相关?快来一探究竟
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- 来源:中国微特电机网
家人们,你能想象吗?简单地在电池两极接上铂丝,下面放个磁针,接通电源,小磁针就转动了,这看似平常操作却有着惊人现象,直接就揭示了电和磁的密切联系,实在可太奇妙!
奥斯特之惊人发现
那是很久以前,丹麦有个物理学家叫奥斯特,他在捣鼓着一些电学实验。像他做的把电池两极接铂丝,下面放磁针再通电这个实验,小磁针居然动了,那场面谁看到谁不惊掉下巴!这个发现了不得直接向人们宣告了电流能产生磁场,就好像打开了电与磁联系的大门,原来看似不相关的它们还有这么一层“姻缘”!
后来仔细研究发现,在恒定电流的磁场中,磁场强度沿闭合路径的线积分等于包围的电流强度代数和,虽然听起来有点复杂,但这可是研究电与磁关系很重要的一项发现,为后面电机的发明奠定了初始的理论基础。
法拉第之伟大突破
英国有个厉害的物理学家法拉第,为了追求磁生电的真理,可是耗费了多年的时光去探索。经过无数个日夜的努力电机驱动原理,终于在1831年的时候,取得了重大的突破。他发现当闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,导体上就会产生电流。
这就是出名的电磁感应现象电机驱动原理,也叫法拉第电磁感应定律,这个定律太牛,此后很多设备的发明都离不开它。产生的感应电流意义也非凡,让人类更加了解电与磁的变幻联系,再次推动了电与磁研究前进一大步。
电机之创造原理
知道了电生磁、磁生电的原理,加上大家都知道的同性相斥、异性相吸的现象,科学家们就开始脑洞大开要创造电机。他们通过控制线圈通电方向和频率来实现电生磁的规律,当然真正的电机可不简单,为了提高效率,一般是把线圈绕在起着导磁作用的软磁体磁轭上。
想象一下,利用基础原理来不断探索和实际搭建新的结构,这复杂工作的背后可是为了能更好地用它们来服务人们的生产生活,科学家们真太有智慧。当电与磁的“玩法”再跟这特性一结合,电机应运而生了。
有刷电机之结构特点
有刷电机可是大家最早接触到的电机类型,它主要由定子、转子和电刷这些部分构成。定子能说是固定的支架,定着整体架构;那转子就如同灵动的舞者,依靠旋转磁场获得转动力矩,从而输出动能。
电刷与换向器那可是会在转动时不断摩擦,起到导电和换相的关键任务。就因为这些设计,有刷电机启动那可是像火箭一样快,制动极其及时,还能大范围平滑地调速,而且它的控制电路也相对来说较为简单,在很多早期设备中都大显身手。
永磁同步电机之独特之处
永磁同步电机可就有着自己独特的构造,它的转子放着高质量的永磁体磁极。大家都知道定子的线圈可能因为断电磁场会消失,但是这个转子是磁性很强的永磁体,磁场不会像定子那样消失,这也是名字“永磁同步”的由来。
这样独特的磁场稳定优势使得它在很多方面被广泛运用诶,比如说在一些高性能而又对磁场稳定性要求严格的设备中,它就有着亮眼的表现。
异步感应电机之运转规则
异步感应电机的定子和转子依靠着电磁感应这神奇的原理协同工作。凭借定子的三相电流产生旋转磁场,和转子绕组里的感应电流相互作用,产生电磁转矩来转换能量。正常情况下它的转子转速跟旋转磁场的同步转速是存在差异,要略低或者略高一点。
正由于这样的运转特点,让它在工业生产好多设备里得到应用,成为很多运动机械关键的动力来源。
大家说这电生磁、磁生电造出的各种电机知识是不是既复杂又超级有趣?对这里有想多了解还是有不同看法的家人们,欢迎评论讨论,觉得内容不错记得点赞和分享本文。
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