理解工业电子中的直流电机：原理与应用

工业电子中的电机知识系列之直流电机是一篇深入解析直流电机工作原理的文章。直流发电机的核心原理是利用电枢线圈中的电磁感应，产生交变电动势。通过换向器和电刷的配合，这种交变电动势被转换为直流电动势，这是直流电机的关键技术之一。右手定则用于确定感应电动势的方向，磁感线指向手心，大拇指指示导体运动方向，其余手指所指即为电动势方向。 电机的工作原理涉及到电磁力的产生。当导体运动时，由于切割磁感线，会受到电磁力的作用。根据左手定则，导体受力的方向与电流方向和磁场方向有关，这形成的力矩即电磁转矩，它试图使电枢逆时针旋转。如果电磁转矩足够强大，可以克服电枢的阻力，如摩擦和负载产生的阻转矩，电枢就会按照预定方向旋转。 直流电动机广泛应用于各种工业电子设备，如收录机、录像机、电吹风等，它们依赖于直流电源进行操作。电磁式直流电机主要由定子磁极、转子（电枢）、换向器、电刷等部分组成，不同的励磁方式（串励、并励、他励和复励）决定了磁极磁通的特性，影响电机的性能和效率。 串励直流电机的特点是励磁绕组与转子绕组串联，磁通随励磁电流增大而增大，转矩与电枢电流的平方成正比，具有较高的启动转矩和短时过载能力，但转速响应较灵敏。理解这些基本原理对于设计和维护工业电子中的直流电机至关重要，也是工程师们在实际应用中必须掌握的核心知识。