直流電動機對直流發電機
直流電動機和直流發電機的基本內部結構是相同的，並遵循法拉第感應定律。然而，直流電動機的運行方式不同於直流發電機的運行方式。本文詳細介紹了直流電動機和發電機的結構，以及它們是如何工作的，最後指出了直流電動機和發電機的區別。
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發電機有兩個繞組部件：一個是電樞，它通過電磁感應產生電能，另一個是磁場部件，它產生一個靜態磁場。當電樞相對於磁場移動時，由於其周圍磁通的變化而產生電流。電流被稱為感應電流，驅動它的電壓稱為電動勢。該過程所需的重複相對運動是通過相對於另一個部件旋轉來獲得的。旋轉部分稱為轉子，靜止部分稱為定子。轉子設計為電樞，磁場分量為定子。當轉子移動時，磁通隨轉子和定子的相對位置而變化，此時連接在電樞上的磁通量逐漸變化並改變極性。
電樞接觸端子配置的微小變化允許輸出不改變極性。這種發電機被稱為直流發電機。換向器是電樞觸點上增加的附加元件，確保電樞每半個週期電路中電流的極性都會發生變化。
電樞的輸出電壓變成正弦波形，這是因為相對於電樞磁場極性的重複變化。換向器允許將電樞的接觸端子更換到外部電路。電刷連接在電樞接觸端子上，滑環用於保持電樞和外部電路之間的電氣連接。當電樞電流的極性發生變化時，通過改變與另一滑環的接觸來抵消電流，從而使電流沿同一方向流動。
因此，通過外部電路的電流是一種不隨時間改變極性的電流，因此被稱為直流電。不過，電流是時變的，被視為脈衝。為了對抗這種紋波效應，必須進行電壓和電流調節。
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直流電動機的主要部件與發電機相似。轉子是旋轉的部件，定子是靜止的部件。兩者都有線圈繞組來產生磁場，磁場的斥力使轉子運動。電流通過滑環傳遞到轉子，或者使用永磁體。傳遞到與轉子相連的軸上的轉子動能和產生的轉矩作為機械的驅動力。
目前使用的直流電動機有兩種，它們是有刷直流電動機和無刷直流電動機。直流發電機和直流電動機運行背後的基本物理原理是相同的。
在有刷電機中，電刷用於保持與轉子繞組的電氣連接，內部換向改變電磁鐵的極性以保持旋轉運動的持續性。在直流電動機中，永磁體或電磁鐵用作定子。在實際的直流電動機中，電樞繞組由許多槽中的線圈組成，每個線圈的長度為p極轉子面積的1/p。在小型電動機中，線圈的數量可能低至6個，而在大型電動機中，則可能多達300個。線圈都是串聯的，每個結都連接到一個換向器條上。磁極下的所有線圈都有助於產生轉矩。
在小型直流電動機中，繞組數量較少，定子採用兩塊永磁體。當需要更高的轉矩時，繞組數量和磁鐵強度都會增加。
第二種是無刷電機，它的轉子是永磁體，電磁鐵位於轉子中。大功率晶體管充電並驅動電磁鐵。
直流電動機和直流發電機的區別是什麼？
•電機和發電機的基本內部結構相同，並遵循法拉第感應定律。
•發電機具有機械能量輸入，並提供直流電流輸出，而電機具有直流電流輸入和機械輸出。
•兩者均採用換向器機構。直流電動機使用換向器來改變磁場的極性，而直流發電機則利用它們來抵消極化的影響，並將電樞的輸出轉換為直流信號。
