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世界上功率消耗量的近一半是由电机消耗，因此在解决世界能源问题上，电机的高效率化被称为是Zui有效的措施。PART 01电机种类一般情况下指将磁场内电流流通产生的力转变为旋转动作，在广义范围内还包括直线动作。按电机驱动的电源种类，可分为DC电机和AC电机。而 根据电机旋转原理，大致可分为以下几种。（特殊电机除外）关于电流、磁场和力首先，为了便于后续电机原理说明，我们来回顾一下有关电流、磁场和力的基本定律/法则。虽然有一种怀旧的感觉，但如果平时不常使用磁性元器件，就很容易忘记这些知识。我们结合图片和公式来说明。当导线框为矩形时，要考虑到作用在电流上的力。作用于边a、c部分的力F为产生以中心轴为心轴的转矩。例如，当考虑到旋转角度仅为θ的状态时，与b和d成直角作用的力为sinθ，因此a部分的转矩Ta由以下公式表示:以相同的方式考虑c部分，则转矩加倍，并生成由以下公式计算出来的转矩：由于矩形的面积为S＝h・l，因此将其代入上述公式可得出以下结果：该公式不仅适用于矩形，也适用于圆形等其他常见形状。电机就是利用了该原理。PART 02电机如何旋转?1) 电机旋转借助磁铁、磁力在带旋转轴的yongjiu磁铁周围，①旋转磁铁（使产生旋转磁场），②则根据 N极与S极异极相吸、同级相斥原理，③带旋转轴的磁铁将旋转。这就是电机旋转的基本原理。导线中流过电流使其周围产生旋转磁场（磁力）从而磁铁旋转，实际上与此是一样的动作状态。另外，将导线绕成线圈状，则磁力被合成，形成大的磁场通量（磁通量），产生N极和S极。在线圈状导线中插入铁芯，磁力线变得容易通过，能产生更强的磁力。2）实际旋转电机在此，作为旋转电机的实际方法，介绍利用三相交流和线圈制造旋转磁场的方法。（三相交流是间隔120°相位的交流信号）上述①状态下的合成磁场对应下图①。上述②状态下的合成磁场对应下图②。上述③状态下的合成磁场对应下图③。如上所述，缠绕铁芯的线圈分三相，间隔120°配置U相线圈、V相线圈、W相线圈，电压高的线圈产生N极，电压低的线圈产生S极。各相位按正弦波变化，因此各线圈产生的极性（N极、S极）和其磁场（磁力）将发生变化。此时，单看产生N极的线圈，按U相线圈→V相线圈→W相线圈→U相线圈依次变化，从而发生旋转。PART 03小型电机的结构下图中给出了步进电机、有刷直流（DC）电机、无刷直流（DC）电机这三种电机的大概构造和对比。这些电机的基本组成部件主要为线圈、磁铁和转子，另外由于种类不同，又分线圈固定型和磁铁固定型。以下为与示例图相关的结构说明。由于更细致地划分的话，还可能存在其他结构，因此请理解本文中介绍的是大框架下的结构。这里的步进电机的线圈在外侧固定，磁铁在内侧旋转。这里的有刷直流电机的磁铁在外侧固定，线圈在内侧旋转。由电刷和换向器（commutator）负责向线圈供电和改变电流方向。这里的无刷电机的线圈在外侧固定，磁铁在内侧旋转。由于马达电机种类不同，即使基本组成部件相同其结构也有不同。具体将在各部分进行详细说明。PART 05有刷电机有刷电机的结构下面是经常在模型中使用的有刷直流电机的外观，以及普通的两极（2个磁体）三槽（3个线圈）型电机的分解示意图。也许很多人都有拆卸电机、拿出磁铁的经验。可以看到有刷直流电机的永磁体是固定的，有刷直流电机的线圈可以绕内部中心旋转。固定侧称为“定子”，旋转侧称为“转子”。以下是表示结构概念的结构简图。旋转中心轴的外围有三个换向器（用于电流切换的弯曲金属片）。为了避免彼此接触，换向器之间间隔120°（360°÷3枚）配置。换向器随着轴的旋转而旋转。一个换向器连接有一个线圈端和另一个线圈端，并且三个换向器和三个线圈作为电路网形成一个整体（环形）。两个电刷被固定在0°和180°处，以便与换向器接触。外部直流电源与电刷相连接，电流按电刷→换向器→线圈→电刷的路径流动。有刷电机的旋转原理① 从初始状态逆时针旋转线圈A在Zui上方，将电源连接到电刷，设左侧为（+），右侧为（-）。大电流从左电刷通过换向器流到线圈A。这是线圈A的上部（外侧）变为S极的结构。而由于线圈A的电流的1/2从左电刷流向线圈B和线圈C的方向与线圈A相反，因此线圈B和线圈C的外侧变为弱N极（在图中用略小字母表示）。这些线圈中产生的磁场以及磁体的排斥和吸引作用使线圈受到逆时针旋转的力。② 进一步逆时针旋转接下来，假设在线圈A逆时针旋转30°的状态下，右电刷与两个换向器接触。线圈A的电流持续从左电刷流过右电刷，并且线圈的外侧保持S极。与线圈A相同的电流流经线圈B，并且线圈B的外侧变为较强的N极。由于线圈C的两端被电刷短路，所以没有电流流动，也没有磁场产生。即使在这种情况下，也会受到逆时针旋转的力。从③到④上侧的线圈持续受到向左动的力，下部的线圈持续受到向右动的力，并继续逆时针方向旋转在线圈每30°旋转到③和④状态下，当线圈位于中心水平轴上方时，线圈的外侧变为S极；当线圈位于下方时变为N极，并且反复该运动。换句话说，上侧线圈反复受到向左动的力，下侧线圈反复受到向右动的力（均为逆时针方向）。这使转子始终逆时针旋转。如果将电源连接到相对的左电刷（-）和右电刷（+），则线圈中会产生方向相反的磁场，因此施加到线圈上的力的方向也相反，变为顺时针旋转。此外，当断开电源时，有刷电机的转子会因没有了使之继续旋转的磁场而停止旋转。