第1章什么是电动机?
电动机是一种将电能转换为机械能,以产生旋转运动,从而驱动物体旋转的装置。在本章中,我们将*先学习电动机的动力来源——电与磁的基本知识,以深入理解电动机的旋转原理。
**讲电动机的作用是驱动负载旋转
了解电动机的作用负载电动机的作用
电动机是用于驱动机械设备旋转的装置。
电动机通过电能来驱动负载旋转,实现机械运动。通常情况下,电动机不会空转,而是带动一个被称为负载的机械对象旋转。电动机的作用是根据负载的性质和状态,提供旋转动力使其运转。
例如,在电动汽车中,电动机驱动车轮旋转,从而使车辆前进。此时,电动机的主要功能是使车轮旋转,车辆的前进则依赖于车轮与地面的机械传动。再如,水泵的电动机驱动泵体旋转,使水泵完成抽水动作。可见,电动机的基本作用是驱动负载旋转,而负载的机械结构则将旋转运动转化为有田的机械功。
此外,电动机不仅能驱动负载,还可通过控制实现制动效果(参见第64讲)。例如,在下坡行驶时,将电动汽车置于低速挡,可起到制动的作用。
电动机的旋转过程实际上是由能转化为机械能的过程。在电动机内部,电能先转化为磁能,再通过电与磁相互作用产生转矩,实现旋转。
理解电动机的旋转原理,需要掌握电与磁的相关知识,尤其是电磁感应。本章的目标是加深对由磁感应的理解,解释“电动机为何能够旋转”。让我们从日常生活中常见的电动机开始,逐步学习其工作原理。
第二讲 没有电动机,就没有现代生活
提到“由电动机驱动的设备”,你*先会想到什么?汽车、电梯或许是*直观的例子,但实际上,电动机的应用远不止这些。电动机无处不在,支撑着我们的日常生活。
下面,让我们通过一天的生活场景,来感受电动机的广泛应用。
早晨,智能手机的闹铃和振动功能将你唤醒。手机的振动是通过微型电动机实现的。
起床后洗脸,水龙头流水依赖由电动机驱动的水泵提供水压。早餐时,你从冰链中取出冷藏的牛奶。冰箱的制冷系统内含电动机,驱动压缩机和循环风扇。
出门上班,地铁站的白动扶梯由电动机驱动,地铁列车同样靠电动机提供动力。
到单位打开计算机,按下电源键时,机箱内的散热风扇由电动机驱动,“嗡嗡”声提醒你设备开始运行。
回家时选择乘坐出租车,不论是电动汽车还是燃油汽车,车内都配备了多个电动机,用于驱动车窗、电动座椅、风扇等辅助系统。
回到家打开电视,画面中出现无人机航拍镜头。无人机飞行依赖高效电动机提供动力。
由此可见,电动机广泛应用于各类设备,默默支撑着现代生活的各个方面。
第三讲磁铁的力量——磁力
电磁感应的基本原理 磁力 磁场 永磁体 磁力线
电动机是基于磁力实现旋转的装置。磁力是磁铁所具有的一种作用力,能够吸引或排斥周围的磁性物质,如其他磁铁或铁。电动机正是利用磁力产生旋转力矩(转矩)的。这一原理看似复杂,让我们先从磁铁的基本特性开始了解。
磁铁能够吸引铁,是因为铁在磁铁靠近时会暂时被磁化,产生自身的磁极,并与磁铁的磁极相互吸引。这种现象被称为磁感
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