解析 | 直流永磁電機(jī)為什么不把磁的兩極都用上？

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直流永磁電機(jī)為什么不把磁的兩極都用上？

★直流電機(jī)要看它的結(jié)構(gòu)形式，例如由馬鞍型磁鐵組成的永磁電機(jī)，它就讓磁極的N極、S極都用上了，見(jiàn)下圖所示。

磁鐵有一個(gè)特性，將一個(gè)磁鐵分開(kāi)，它內(nèi)部又形成一個(gè)具有N極、S極磁鐵。根據(jù)庫(kù)侖定律可知：有兩個(gè)磁鐵，分別把它們的一個(gè)磁極互相靠近時(shí)，則在它們之間有力作用。這個(gè)力在同性磁極之間為排斥力，異性磁極之間為相互吸引力。

而且它的大小和各磁極的強(qiáng)度的乘積成正比，和兩個(gè)磁極之間的距離的平方成反比，這個(gè)規(guī)律就叫做磁極的庫(kù)侖定律。

★這里涉及到為什么電機(jī)、電器都用鐵磁物質(zhì)作導(dǎo)磁材料？因?yàn)樵阼F磁物質(zhì)內(nèi)部，由分子電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，就好 象一塊塊小磁鐵，但平時(shí)這些小磁鐵排列雜亂無(wú)章，其磁性相互抵消。

當(dāng)繞在鐵磁材料上的線(xiàn)圈內(nèi)通過(guò)電流時(shí)，則通電線(xiàn)圈所產(chǎn)生的外磁場(chǎng)將使鐵磁材料內(nèi)部的小磁鐵沿外磁場(chǎng)方向整齊地排列起來(lái)，從而產(chǎn)生了與外磁場(chǎng)同方向而且很強(qiáng)的附加磁場(chǎng)。

所以，在同樣磁勢(shì)的作用下，利用鐵磁物質(zhì)作導(dǎo)磁材料所產(chǎn)生的磁場(chǎng)遠(yuǎn)比用非鐵磁物質(zhì)產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)。因此，電機(jī)、電器都用鐵磁物質(zhì)作導(dǎo)磁材料。

★學(xué)習(xí)電機(jī)原理得知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象？什么是楞次定律？導(dǎo)體切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)的方向和大小如何確定這些基本知識(shí)。

簡(jiǎn)單理解為：當(dāng)導(dǎo)體與磁場(chǎng)之間作相對(duì)運(yùn)動(dòng)而且切割磁力線(xiàn)，或者穿過(guò)線(xiàn)圈中的磁通發(fā)生變化時(shí)，在導(dǎo)體或線(xiàn)圈兩端就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。如果將導(dǎo)體或線(xiàn)圈接通，則在回路中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。

實(shí)驗(yàn)證明，由感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁通，總是企圖阻礙原有磁通的變化，這個(gè)規(guī)律通常稱(chēng)為楞次定律。

導(dǎo)體切割磁力線(xiàn)而產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)的方向可根據(jù)發(fā)電機(jī)右手定則案判斷。diangon.com伸開(kāi)右手，使大拇指與其余四指成直角，掌心對(duì)著磁力線(xiàn)的方向，并使大拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向， 則四指所指的方向就是感應(yīng)電勢(shì)的方向。

感應(yīng)電勢(shì)的大小可由下式確定

e = Blμsinα(伏)

式中的B 為磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位是韋伯/米2；

l為導(dǎo)體切割磁力線(xiàn)的有效長(zhǎng)度,，單位是米；

μ為導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的速度，單位是米/秒；

α為導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向間的夾角。

?直流電機(jī)定子的主磁極的作用就是建立主磁場(chǎng)，絕大多數(shù)的直流電機(jī)的主磁極不是永久磁鐵，而是由勵(lì)磁繞組線(xiàn)圈通過(guò)外加直流電流來(lái)建立磁場(chǎng)的。

給直流電機(jī)的碳刷加上直流電源，則有電流流過(guò)線(xiàn)圈繞組，依據(jù)電磁力定律，載流導(dǎo)體將會(huì)受到電磁力的作用，根據(jù)楞次定律方向左手定則判斷，兩段導(dǎo)體受到的力矩形成轉(zhuǎn)矩，于是轉(zhuǎn)子就會(huì)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向保持不變。