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電動機和發電機/交流電機和發電機

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交流發電機

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  • 一個非常簡單的交流發電機由一個永磁體組成,它在繞組內旋轉,使得 N 極和 S 極從繞組看是交替出現的。一個模擬電壓表(或者更確切地說是一個毫伏表?)連線到繞組的兩端,其零點位於刻度的中間。當磁體旋轉時,電壓表先向一側移動,然後向另一側移動。旋轉速度決定了每秒“迴圈”的次數,稱為赫茲 (Hz)。3000 轉/分的旋轉速度產生 50 Hz,而 3600 轉/分產生 60 Hz。
  • 旋轉的永磁體可以被另一個由直流電供電並充當 電磁體 的繞組所取代。將繞組數量加倍,將“磁極”的數量加倍,因此對於給定的輸出頻率,只需要一半的旋轉速度。
  • 另見 維基百科:交流發電機

交流發電機的工作原理是法拉第電磁感應定律。

交流電機

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交流電機通常分為感應電機和同步電機兩類。“鼠籠式電機”是最常見的交流電機,它是一種感應電機。它們只有一個或多個繞組,其中一個特殊的機械轉子可以自由旋轉。轉子沒有從外部連線到電氣。確定感應電機同步速度的一般公式為

對於感應電機來說,這是一個理論速度,即使它永遠無法達到。電機將始終以 S 的滑差執行,低於同步速度。如果電機以全同步速度執行,則轉子相對於定子的相對速度將為 0,使得無法在轉子繞組中感應電壓(法拉第定律)。這反過來又會使電流流動變得不可能。如果沒有電流,就不會產生磁場。

大多數交流電機需要啟動器或方法來將湧入電流限制在合理水平。電機啟動型別包括無功(電容啟動和電感啟動)和電子(變頻驅動器和 軟啟動驅動器)。無功啟動方法通常用於分數馬力電機,而電子方法通常保留用於較大電機(驅動器成本是主要原因)。將這些電機連線到計算機、PLC(可程式設計邏輯控制器)以及與自動化系統進行介面,變得越來越普遍。

直流發電機

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直流發電機基本上是交流發電機,其輸出電壓在適當的時刻被反向切換,以使電壓方向始終保持單一方向。但是,電壓的大小會不斷變化,就像在交流發電機中一樣,可以說直流發電機的輸出是直流加上一個稱為“紋波”的“疊加”交流電壓。在輸出端子上連線一個電容器可以減少這種紋波。另見 維基百科:“泰斯塔提卡”靜電發電機

直流電機

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直流 (DC) 電機有一個“換向器”,它在一定程度上類似於傳說中的“驢”,試圖抓住胡蘿蔔,但從未成功,它切換了此時最靠近磁極的線圈部分。見 藍色所示的簡化換向器.

通常,換向器有許多“段”,與線圈上的抽頭數量一樣多。啟動直流電機通常需要一個外部電阻器或電位器來限制電流。該電阻器的歐姆值隨著電機速度的增加而逐步減小,直到電機接近最終速度時,該電阻器最終從電路中移除。另見 維基百科:汽車啟動器

其他電動機

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維基百科:通用電機

步進電機是一種無刷同步電機,可以將全旋轉分成許多步,例如 200 步。

機器人學:步進電機維基百科:步進電機

異類電機

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維基百科:靜電學

參見維基百科:應用

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