24、电机技术全解析：从直流到交流的多样应用

电机技术全解析：从直流到交流的多样应用

在工业和日常生活中，电机扮演着至关重要的角色。它们将电能转化为机械能，驱动着各种设备的运转。本文将详细介绍多种类型的电机，包括直流电机和单相交流电机，探讨它们的工作原理、特点和应用场景。

直流电机的奥秘

直流电机通常有四个端子用于连接电源，分别标记为 A1 和 A2 用于电枢连接，F1 和 F2 用于磁场连接。如果电枢连接或磁场连接反向，电机的旋转方向会反转；但如果两者都反向，电机轴将按原方向旋转，因为电枢和磁场绕组的关系保持不变。

特殊类型的直流电机

• 电动发电机（Dynamotors） ：电动发电机是一种特殊的直流电机，它能将一种直流电压转换为另一种直流电压。实际上，它是一个集成了电动机和发电机功能的单元。电枢有两个独立的绕组，一个连接到电动机部分的换向器，另一个连接到发电机单元的换向器。由永久磁铁或电磁绕组产生的磁场环绕着电枢组件。由于磁场相对恒定，发电机的输出电压取决于电动机绕组和发电机绕组的匝数比。例如，如果发电机绕组的匝数是电动机绕组的两倍，那么产生的直流输出电压将是输入到电动机部分直流电压的两倍。
• 无刷直流电机（Brushless DC Motors） ：晶体管的应用催生了无刷直流电机，这种电机没有电刷和换向器组件，而是采用固态开关电路。大多数直流电机的主要问题是换向器/电刷组件的可靠性较低，电刷寿命有限，会导致换向器磨损，产生的电刷灰尘还可能引发其他维护问题。常见的无刷直流电机是晶体管开关电机，它实际上是一种单相交流永磁电容感应电机，带有中心抽头的主绕组。由振荡器电路控制的晶体管交替导通主绕