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2020.12.09 电机

电机的旋转原理

电机的旋转原理和发电原理

从本文开始,作为电机基础知识,我们将介绍电机原理相关的内容。

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。

物理法则

电机的旋转原理

下面介绍一下电机的旋转原理。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

电机的旋转原理F计算

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:

转矩Ta计算

电机旋转原理图

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:

 T=B×I×h×l×sinθ[N∙m]

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:

 T=B×I×S×sinθ[N∙m]

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。

关键要点:

・电机的旋转原理遵循电流、磁场和力相关的定律(法则)。

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