Question

交流电动机和直流电动机的工作原理有何区别？

Answer 1

电动机的作用是将电能转换为机械能。电动机分为交流电动机和直流电动机两大类。 (一) 交流电动机及其控制 交流电动机分为异步电动机和同步电动机两类。异步电动机按照定子相数的不同分为单项异步电动机、两相异步电动机和三相异步电动机。三相异步电动机结构简单，运行可靠，成本低廉等优点，广泛应用于工农业生产中。 1. 三相异步电动机的基本结构 三相异步电动机的构造也分为两部分：定子与转子。 （1）定子： 定子是电动机固定部分，作用是用来产生旋转磁场。它主要由定子铁心、定子绕组和机座组成。 （2）转子： 转子是重点掌握的部分，转子有两种，鼠笼式与绕线式。掌握他们各自的特点与区别。鼠笼式用于中小功率（100k以下）的电动机，他的结构简单，工作可靠，使用维护方便。绕线式可以改善启动性能和调节转速，定子与转子之间的 气隙大小，会影响电动机的性能，一般气隙厚度为0.2-1.5mm之间。 掌握定子绕组的接线方法。 2. 三相异步电动机的工作原理 掌握公式n1=60f/P、S=(n1-n)/n1、n=(1-S)60f/P，同时明白它们的意义（很重要），要能够灵活运用这些公式，进行计算。同时记住：通常电动机在额定负载下的转差率SN约为0.01-0.06。书上的例题要重点掌握。 3. 三相异步电动机铭牌上的数据 （1）型号：掌握书上的例子。 （2）额定值：一般了解，掌握额定频率和额定转速，我国的频率为50赫兹。 （3）连接方法：有Y型和角型。 （4）绝缘等级和温升：掌握允许温升的定义。 （5）工作方式：一般了解。 4. 三相异步电动机的机械特性 掌握额定转矩、最大转矩与启动转矩的关系。书上的公式要掌握并能灵活运用进行计算。同时记住以下内容： （1）在等速转动时，电动机的转矩必须和阻转矩相平衡。 （2）当负载转矩增大时，最初瞬间电动机的转矩T（3）一般三相异步电动机的过载系数是1.8-2.2 . （4）电动机刚启动时n=0,s=1. 5. 三相异步电动机的起动 （1）直接起动 启动时转差率为1，转子中感应电动势很大，转子电流也很大。当电动机在额定电压下启动时，称为直接启动，直接启动的电流约为额定电流的5-7倍。一般来说，额定功率为7.5kw以下的小容量异步电动机可直接起动。 直接起动控制线路所用电器包括组合开关、按钮、交流接触器中间继电器、热继电器及熔断器。掌握它们各自的特点，同时掌握熔断器熔丝额定电流的计算。 直接起动控制电路：掌握其控制原理。 （2）鼠笼式异步电动机的降压起动。 掌握星型-角型起动和自耦变压器降压起动的工作原理 （3）绕线式三相异步电动机的起动 一般了解。 6. 三相异步电动机的正反转控制 一般了解 7. 三相异步电动机的调速 该部分较重要，要对公式理解。改变电动机的转速有三种可能，即改变频率、改变绕组的磁极对数或改变转差率。 8. 同步电动机 （1）同步电动机的构造 要与异步电动机进行对比区分。（客观题） （2）同步电动机的工作原理 了解同步电动机的转速是恒定的，不随负载而变化。同步电动机的转速是不能调节的。 1、直流电动机的工作原理 一般了解 2、直流电动机的构造 分为两部分：定子与转子。记住定子与转子都是由那几部分构成的，注意：不要把换向极与换向器弄混淆了，记住他们两个的作用。 定子包括：主磁极，机座，换向极，电刷装置等。 转子包括：电枢铁芯，电枢绕组，换向器，轴和风扇等。 3、直流电动机的励磁方式 直流电动机的性能与它的励磁方式密切相关，通常直流电动机的励磁方式有4种：直流他励电动机、直流并励电动机、直流串励电动机和直流复励电动机。掌握4种方式各自的特点： 直流他励电动机: 励磁绕组与电枢没有电的联系，励磁电路是由另外直流电源供给的。因此励磁电流不受电枢端电压或电枢电流的影响。 直流并励电动机: 并励绕组两端电压就是电枢两端电压，但是励磁绕组用细导线绕成，其匝数很多，因此具有较大的电阻，使得通过他的励磁电流较小。 直流串励电动机：励磁绕组是和电枢串联的，所以这种电动机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。为了使励磁绕组中不致引起大的损耗和电压降，励磁绕组的电阻越小越好，所以直流串励电动机通常用较粗的导线绕成，他的匝数较少。 直流复励电动机：电动机的磁通由两个绕组内的励磁电流产生。 4、直流电动机的技术数据 重点掌握额定效率与额定温升。 额定效率=输出功率/输入功率 额定温升指电动机的温度允许超过环境温度的最高允许值。铭牌上的温升是指电动机绕组的最高温升。 5、并励直流电动机的机械特性 掌握书上的例题。 6、并励直流电动机的起动、反转及调速 （1）起动和反转一般了解即可。 （2）调速：并励电动机有三种调速方法： 改变磁通。 改变电压 改变转子绕组回路电阻。 掌握它们各自的优缺点。 2. 控制电机 控制电机是指在自动控制系统中用作检测、比较、放大和执行等作用的电机。 （1）直流伺服电动机 掌握永磁直流伺服电动机的分类及特点；普通型转子永磁直流伺服电动机与小惯量型转子直流伺服电动机的区别。 永磁直流伺服电动机的工作原理及性能 理解工作原理，对性能要掌握 （2）交流伺服电动机 交流伺服电动机的结构及其工作原理一般了解，重点掌握其性能。 （3）步进电动机 掌握步进电动机的优点和主要性能指标，其他一般了解即可

Answer 2

1.直流电机的基本工作原理
直流励磁的磁路在电工设备中的应用，除了直流电磁铁（直流继电器、直流接触器等）外，最重要的就是应用在直流旋转电机中。在发电厂里，同步发电机的励磁机、蓄电池的充电机等，都是直流发电机；锅炉给粉机的原动机是直流电动机。此外，在许多工业部门，例如大型轧钢设备、大型精密机床、矿井卷扬机、市内电车、电缆设备要求严格线速度一致的地方等，通常都采用直流电动机作为原动机来拖动工作机械的。直流发电机通常是作为直流电源，向负载输出电能；直流电动机则是作为原动机带动各种生产机械工作，向负载输出机械能。在控制系统中，直流电机还有其它的用途，例如测速电机、伺服电机等。虽然直流发电机和直流电动机的用途各不同，但是它们的结构基本上一样，都是利用电和磁的相互作用来实现机械能与电能的相互转换直流电机的最大弱点就是有电流的换向问题，消耗有色金属较多，成本高，运行中的维护检修也比较麻烦。因此，电机制造业中正在努力改善交流电动机的调速性能，并且大量代替直流电动机。不过，近年来在利用可控硅整流装置代替直流发电机方面，已经取得了很大进展。包括直流电机在内的一切旋转电机，实际上都是依据我们所知道的两条基本原则制造的。一条是：导线切割磁通产生感应电动势；另一条是：载流导体在磁场中受到电磁力的作用。因此，从结构上来看，任何电机都包括磁场部分和电路部分。从上述原理可见，任何电机都体现着电和磁的相互作用，是电、磁这两个矛盾着的对立面的统一。我们在这一章里讨论直流电机的结构和工作原理，就是讨论直流电机中的“磁”和“电”如何相互作用，相互制约，以及体现两者之间相互关系的物理量和现象（电枢电动势、电磁转矩、电磁功率、电枢反应等）。
如果直流电机的转子不用原动机拖动，而把它的电刷A、B接在电压为U的直流电源上（如图2所示），那么会发生什么样的情况呢？从图上可以看出，电刷A是正电位，B是负电位，在N极范围内的导体ab中的电流是从a流向b，在S极范围内的导体cd中的电流是从c流向d。前面已经说过，载流导体在磁场中要受到电磁力的作用，因此，ab和cd两导体都要受到电磁力Fde的作用。根据磁场方向和导体中的电流方向，利用电动机左手定则判断，ab边受力的方向是向左，而cd边则是向右。由于磁场是均匀的，导体中流过的又是相同的电流，所以，ab边和cd边所受电磁力的大小相等。这样，线圈上就受到了电磁力的作用而按逆时针方向转动了。当线圈转到磁极的中性面上时，线圈中的电流等于零，电磁力等于零，但是由于惯性的作用，线圈继续转动。线圈转过半州之后，虽然ab与cd的位置调换了，ab边转到S极范围内，cd边转到N极范围内，但是，由于换向片和电刷的作用，转到N极下的cd边中电流方向也变了，是从d流向c，在S极下的ab边中的电流则是从b流向a。因此，电磁力Fdc的方向仍然不变，线圈仍然受力按逆时针方向转动。可见，分别处在N、S极范围内的导体中的电流方向总是不变的，因此，线圈两个边的受力方向也不变，这样，线圈就可以按照受力方向不停的旋转了，通过齿轮或皮带等机构的传动，便可以带动其它工作机械。
2. 从以上的分析可以看到，要使线圈按照一定的方向旋转，关键问题是当导体从一个磁极范围内转到另一个异性磁极范围内时（也就是导体经过中性面后），导体中电流的方向也要同时改变。换向器和电刷就是完成这个任务的装置。在直流发电机中，换向器和电刷的任务是把线圈中的交流电变为直流电向外输出；而在直流电动机中，则用换向器和电刷把输入的直流电变为线圈中的交流电。可见，换向器和电刷是直流电机中不可缺少的关键性部件。
当然，在实际的直流电动机中，也不只有一个线圈，而是有许多个线圈牢固地嵌在转子铁芯槽中，当导体中通过电流、在磁场中因受力而转动，就带动整个转子旋转。这就是直流电动机的基本工作原理。
比较直流发电机和直流电动机的工作原理可以看出，它们的输入和输出的能量形式不同的。正如前面已经说过，直流发电机由原动机拖动，输入的是机械能，输出的是电能；直流电动机则是由直流电源供电，输入的是电能，输出的是机械能
交流电动机常见的分两种：同步电机和异步电机，其中异步电机更常用
以鼠笼式异步电机为例：定子通入三相交流电，产生旋转磁场。磁场切割转子，鼠笼式转子线圈内感应出电流，感应的电流再次建立磁场。定子的旋转磁场和转子建立的磁场之间有相互的作用力，于是电机旋转。转子旋转速度始终低于定子磁场的同步转速。
交流同步电机：定子通入三相交流电，建立旋转磁场；转子上需加上一个直流励磁，建立磁场。转子磁场收定子同步磁场的作用，以同步转速转动。

Answer 3

楼上的有点答非所问，首先人家问是的是不同点，再就是都是电动机，而非发电机！
工作原理区别：
直流电机安装了恒定磁场，在定子线圈中通电流后就产生了电磁力，所以会动起来，但是电流的方向要不断的改变，所以一般会采用毛刷，与端子接触。所以造价成本比较高。一般在伺服电机、测速电机和励磁电机用的比较多。
（单相）交流电动机只有一个绕组，转子是鼠笼式的。当单相正弦电流通过定子绕组时，电动机就会产生一个交变磁场，这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化，但在空间方位上是固定的，所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场，当转子静止时，这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩，使得合成转矩为零，所以电动机无法旋转。

Answer 4

1 相同点

(1) 结构相同 交流发电机与直流电动机结构上都是由定子、转子、铁芯、线圈、磁极、电刷等组成。

(2) 电磁应用相同 都是电生磁、磁生电现象的应用。

(3) 转换使用相同 异步电动机，只要用原动机(如水轮机、柴油机等)拖动，使转子转速n高于旋转磁场的同步转速n1，即使转差率S= 为负值，再加上激磁电流后，就变成了交流异步发电机；直流电动机，如果把它的动力部分改变为外来动力转动，它的电枢绕组及激磁绕组端头上就有直流电压，这就说明直流电动机也可以作为直流发电机使用。

(4) 运行维护相同 运行中均需检查其运转、声音、振动是否正常，通风是否良好，轴承润滑油是否充足，定子绕组及各部分的温度是否正常，转子电刷上有无异常火花，电压、电流是否在额定值范围内，机壳接地或接零是否良好等。

2 不同点

(1) 工作原理不同 交流发电机是根据电磁感应原理制作的，就是说，不管是导体(线圈)运动，还是磁场运动，只要导体(线圈)与磁场之间有相对运动，导体(线圈)切割磁力线，就会在导体(线圈)中产生电动势，即动了才有电叫发电；直流电动机是根据载流导体(线圈)在磁场中受力而运动的原理制作的，即通了电才能动叫电动。

(2) 构造不同 交流发电机线圈两端各接一个铜制圆环(滑环)即电刷；而直流电动机线圈两端各接一个铜制半环叫换向器，它对每个绕组的电流起换向作用，使交流电变为直流电。

(3) 方向判定不同 交流发电机感应电动势的方向，利用右手定则判定；而直流电动机旋转方向，则用左手定则判定。

(4) 能的转换不同 交流发电机输入的是机械能，输出的是电能；即将机械能转换为电能的旋转电机；而直流电动机则输入的是电能，输出的是机械能，即将电能转换为机械能的施转电机

Answer 5

直流电机是磁场不动，导体在磁场中运动；交流电机是磁场旋转运动，而导体不动.
直流电动机分为定子绕组和转子绕组.定子绕组产生磁场.当通直流电时.定子绕组产生固定极性的磁场.转子通直流电在磁场中受力.于是转子在磁场中受力就旋转起来.直流电机构造复杂.造价高.
交流电动机分定子绕组和转子导体.转子导体形状像鼠笼导体与导体之间用硅钢片.有的交流电动机转子也有绕组.
三相异步电动机的旋转原理
三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场，三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。我们知道，三相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的，三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度，这样，当在定子绕组中通入三相电源时，定子绕组就会产生一个旋转磁场， 定子绕组产生旋转磁场后，转子导体（鼠笼条）将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流，转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向旋转起来。一般情况下，电动机的实际转速低于旋转磁场的转速不同步。为此我们称三相电动机为异步电动机。
二、单相交流电动机的旋转原理
单相交流电动机只有一个绕组，转子是鼠笼式的。
单相电不能产生旋转磁场.要使单相电动机能自动旋转起来，我们可在定子中加上一个起动绕组，起动绕组与主绕组在空间上相差90度，起动绕组要串接一个合适的电容，使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度，即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组，将会在空间上产生（两相）旋转磁场，在这个旋转磁场作用下，转子就能自动起动。