电动机是将电能转化为机械能的设备,广泛应用于各种机器、设备和工艺过程中。电动机的原理可以归纳为三个方面:电磁感应原理、安培力原理和洛伦兹力原理。
电磁感应原理是电动机的基础原理。根据法拉第电磁感应定律,当导体中的磁通量发生变化时,将会在导体中产生感应电动势。电动机利用这种原理构造了转子和定子,当交流电源施加在定子上时,产生旋转磁场,而由于转子中的导体在旋转磁场中发生变化,就在转子中产生了感应电动势,从而引起了转子的转动。因此电动机实现了将电能转换为机械能。
安培力原理也是电动机的基础原理之一。根据安培力定律,当电流通过导体时,会在导体周围产生磁场,而磁场会对电流所在的导体施加力。电动机利用这种原理,在定子和转子中设置导体,施加电流,从而产生相互作用力,从而引起转子的转动。
在直流电动机中,定子和转子中都装载有导体,施加电流后,由于定子和转子中磁场相互作用,产生安培力,从而使得转子开始旋转。
洛伦兹力原理也是电动机的基础原理之一。当电流通过导体时,会产生磁场。而在磁场中存在着作用在电荷上的磁场力,也就是洛伦兹力。根据洛伦兹力原理,当电荷受到磁场作用时,就会受到磁场力的作用,从而改变运动状态。电动机利用这种原理设计了交流电机和直流电机。在交流电机中,利用旋转磁场的作用原理,逐渐改变电动机中导体中的电流方向,而产生相互作用力,从而引起转子的转动;而在直流电机中,则是使用外接的永久磁铁和定子之间的相互作用力,引起转子的转动。