直流电机与交流电机在结构上有一些显著的区别,这些差异主要归结于它们的工作原理以及使用的电流类型。下面分别介绍直流电动机和交流电动机的结构特点。

直流电机:

1.换向器(整流子):直流电机最显著的特征之一就是换向器,它是用于整流电流的机械转换设备,使得电动机内部的电流方向能够定期改变,从而保持电机转子上磁场的旋转方向。

2.刷子:与换向器配合使用,刷子定期接触换向器的不同部分,以维持在转子上产生连续旋转磁场的恒定电流方向。


3.电枢:直流电机中的电枢一般位于转子,通过电枢绕组内的电流与定子上永久磁铁或电磁铁产生的磁场互相作用来产生转矩。

4.定子磁极:可以是永磁材料也可以是绕组,但在大功率直流电机中往往使用绕组。

交流电机:

交流电机大致可以分为两类:同步交流电机和异步交流电机(又称为感应电机)。

同步交流电机:

1.定子:同步交流电机的定子具有多相绕组,通常是三相绕组,当通过交流电时会产生旋转磁场。


2.转子:转子可以是永磁材料,也可以是带有直流励磁绕组的电枢,维持恒定的磁场。同步电机的转子旋转速度与定子磁场的旋转速度同步。

异步交流电机(感应电机):

1.定子:构造上类似同步交流电机,有三相绕组,当通入交流电后产生旋转磁场。



2.转子:通常由导条和端环构成“鼠笼”结构(铸铝或铸铜)或具有三相绕组,这些绕组通过滑环与外部电路连接。异步电机的转子不需要外部供电或使用永磁材料。

简言之,直流电机通过换向器和刷子进行电流方向的转换,而交流电机则依赖于交流电源产生的旋转磁场。直流电机通常用于需要高精确度控制的领域,而交流电机则因结构简单、耐用且易于维护,而被广泛应用于工业和家用设备中。

需要注意的是,随着电力电子技术的发展,变频器的广泛应用使得交流电机的速度控制变得越来越灵活,而这在过去是直流电机的主要优势。此外,感应电机与同步电机的主要不同在于转子的设计和工作原理上,感应电机的转子被磁场“拖动”,而同步电机的转子则是“锁定”同步于磁场旋转。