直流電機和交流電機的區別和聯系

直流電機和交流電機的區別和聯系

直流電動機與交流電動機的應用場合都比較廣，兩者工作的基本原理相同，都是電磁感應定律，兩者都有各自的優缺點，分析一下，直流電動機或者說是直流電機有換向器，這也是決定直流電機與交流電機工作方式不同的最主要原因。

還是以電動機為例，電動機要想工作，必須靠轉子繞組所感應到的電磁力拖動轉子進行旋轉，所以要想保證電動機穩定持續旋轉，轉子繞組中的感應電磁力必須保持方向一致，對于直流電動機來說，定子磁場的方向不變，所以如果轉子中的電流不進行換向的話，那么轉子在旋轉的過程中受到的電磁力方向就會改變，不能保證轉子連續旋轉。即只要轉子繞組中的電磁力方向一致，轉子就能持續旋轉。

交流電動機在工作時，不通過換向，而是通過改變定子磁場方向的方式保證這一點，因為對于交流電機來說定子磁場不是固定不變的，而是按照一定的規律在旋轉，所以能夠保證轉子繞組受到的電磁力方向不變。交流電動機只要定子線圈按相位布局，自然會產生旋轉磁場就能保證轉子旋轉。

直流、交流電動機的工作原理都是電磁感應定律，但是兩者也有不同之處，可以通過兩者啟動方式的不同理解。直流電動機轉子轉動（電樞繞組運動或者受力）是因為通電的電樞繞組在磁場里受到電磁力，所以前提是電樞中有電流，所以直流電動機要想啟動需要有電樞電流；而交流電動機啟動時只要對定子通入交流電，就會產生一個旋轉磁場，這個磁場由于是運動的，所以轉子繞組會感應出電動勢，只要轉子繞組能夠形成閉合回路，就會產生電流，就會感應出電磁力拖動轉子進行轉動，所以交流電動機轉子運動的前提是磁場在旋轉，這是兩者在運動初始狀態時的不同。

直流電動機啟動的過程為：磁場+通有電流的電樞繞組→繞組中有感應的電磁力→拖動轉子轉動；而交流電動機的啟動過稱為：定子接入三相交流電→定子旋轉磁場→使處于旋轉磁場中的轉子繞組產生感應電動勢→由于轉子繞組形成了閉合回路（前提），所以轉子繞組中產生了電流→轉子繞組產生感應電磁力→拖動轉子進行旋轉。

單相交流電動機只有一個繞組，轉子是鼠籠式的。

單相電不能產生旋轉磁場。要使單相電動機能自動旋轉起來，我們可在定子中加上一個起動繞組，起動繞組與主繞組在空間上相差90度，起動繞組要串接一個合適的電容，使得與主繞組的電流在相位上近似相差90度，即所謂的分相原理。

這樣兩個在時間上相差90度的電流通入兩個在空間上相差90度的繞組，將會在空間上產生（兩相）旋轉磁場，在這個旋轉磁場作用下，轉子就能自動起動。

用單相電容式電機說明：單相電機有兩個繞組，即起動繞組和運行繞組。兩個繞組在空間上相差90度。在起動繞組上串聯了一個容量較大的電容器，當運行繞組和起動繞組通過單相交流電時，由于電容器作用使起動繞組中的電流在時間上比運行繞組的電流超前90度角，先到達最大值。

在時間和空間上形成兩個相同的脈沖磁場，使定子與轉子之間的氣隙中產生了一個旋轉磁場，在旋轉磁場的作用下，電機轉子中產生感應電流，電流與旋轉磁場互相作用產生電磁場轉矩，使電機旋轉起來。

直流電機是磁場不動，導體在磁場中運動；交流電機是磁場旋轉運動，而導體不動。

直流電動機分為定子繞組和轉子繞組。定子繞組產生磁場。當通直流電時。定子繞組產生固定極性的磁場。轉子通直流電在磁場中受力。于是轉子在磁場中受力就旋轉起來。直流電機構造復雜、造價高。