電動機無處不在！在您的房屋中，您在周圍看到的幾乎所有機械運動都是由 AC（交流電）或 DC（直流電）電動機引起的。通過了解電機的工作原理，您可以了解很多關于磁鐵、電磁鐵和一般電力的知識。電動機使用磁鐵來產生運動。如果你玩過磁鐵，你就會知道所有磁鐵的基本定律：異性相吸，異性相斥。所以，如果你有兩個磁棒，它們的末端分別標有“北”和“南”，那么一個磁體的北端將吸引另一個磁體的南端。另一方面，一個磁鐵的北端會排斥另一個磁鐵的北端（南方會排斥南方）。在電動機內部，這些吸引力和排斥力會產生旋轉運動。您可能會驚訝地發現電動機做了多少工作。要了解電動機的工作原理，關鍵是要了解電磁鐵的工作原理。（有關完整的詳細信息，請參閱電磁鐵的工作原理。）
電磁鐵是電動機的基礎。假設您通過在釘子上纏繞 100 圈電線并將其連接到電池來創建一個簡單的電磁體。連接電池時，釘子會變成磁鐵并具有北極和南極。
現在假設你拿起你的釘子電磁鐵，將一個軸穿過它的中間并將它懸掛在馬蹄形磁鐵的中間，如圖所示。如果你將電池連接到電磁鐵上，使釘子的北端如圖所示，磁力的基本定律會告訴你會發生什么：電磁鐵的北端會被馬蹄形磁鐵的北端排斥并被馬蹄形磁鐵的南端吸引。電磁鐵的南端將以類似的方式被排斥。釘子將移動半圈，然后停在所示位置。
電動機的關鍵是更進一步，以便在這半圈運動完成的那一刻，電磁鐵的磁場翻轉。你通過改變電子在電線中流動的方向來翻轉磁場，這意味著翻轉電池。翻轉使電磁鐵完成另一半圈運動。如果電磁鐵的磁場在每半圈運動結束時恰好在正確的時刻翻轉，電動機就會自由旋轉。

直流電機的工作原理

電機中有兩個磁鐵：轉子（綠色）是電磁鐵，而勵磁磁鐵是永磁體。
事情怎么樣
正如我們所提到的，您會遇到兩種類型的電動機：直流電和交流電。后者是直流或直流電機，***早是在 1800 年代中期開發的，***今仍在使用。
一個簡單的電機有六個部分：

1. 定子

2. 轉子

3. 換向器

4. 刷子

5. 軸

6. 直流電源

7. 直流電機的外部是定子：一個不會移動的永磁體。內部是轉子，它確實移動。這里的轉子就像我們前面例子中的釘子，定子就像馬蹄形磁鐵。
   當直流電通過轉子發送時，它會產生一個臨時電磁場，該電磁場與定子的永久磁場相互作用。換向器的工作是保持磁場的極性翻轉，從而保持轉子旋轉。這會產生產生機械動力所需的扭矩。

   玩具馬達

從外部您可以看到構成電機主體的鋼罐、一個軸、一個尼龍端蓋和兩個電池引線。
圖中的玩具直流電機很小，大約只有一角硬幣那么大，帶有兩條電池引線。如果將電機的電池引線連接到電池上，軸就會旋轉。如果你反轉引線，它會朝相反的方向旋轉。
尼龍端蓋由兩個拉環固定到位。在端蓋內部，當電機旋轉時，電機的電刷將電能從電池傳輸到換向器。（因為刷子會磨損并需要更換，現代直流電機通常是無刷的。）
軸固定轉子和換向器。轉子是一組電磁鐵，在這種情況下是三個。該電動機中的電樞是一組堆疊在一起的薄金屬板，細銅線纏繞在轉子的三個極中。每根電線的兩端（每極一根）連接到一個端子上，然后將三個端子中的每一個連接到換向器的一個板上。
任何直流電動機的***后一部分是定子。在這個電機中，它是由罐體本身加上兩個彎曲的永磁體組成的。在直流電機中，電樞是轉子，磁場是定子。

轉子、換向器和電刷

換向器的觸點連接到電磁鐵的軸上，因此它們與磁鐵一起旋轉。
正如我們前面提到的，轉子就像我們的電磁鐵圖中的釘子。換向器也連接到軸上。換向器只是連接在軸上的一對板。這些板為電磁鐵的線圈提供兩個連接。
電動機的“翻轉電場”部分由兩部分完成：換向器和電刷。
該圖顯示了換向器（綠色）和電刷（紅色）如何協同工作，讓電流流向電磁鐵，并在正確的時刻翻轉電子流動的方向。換向器的觸點連接到電磁鐵的軸上，因此它們與磁鐵一起旋轉。電刷只是與換向器觸點接觸的兩片彈性金屬或碳。
當你把所有這些部件放在一起時，你就擁有了一個完整的電動機。
關鍵是當轉子通過水平位置時，電磁鐵的磁極翻轉。由于翻轉，電磁鐵的北極總是在軸的上方，因此它可以排斥定子的北極并吸引定子的南極。
通常轉子將具有三個極，而不是本文中所示的兩個極。電機具有三極有兩個很好的理由：

• 它使電機具有更好的動力。在兩極電機中，如果電磁鐵處于平衡點，電機啟動時定子兩極之間完全水平，您可以想象轉子“卡”在那里。這在三極電機中永遠不會發生。

• 每次換向器達到翻轉兩極電機中的磁場的點時，換向器都會使電池短路片刻。這種短路會浪費能量并不必要地耗盡電池。三極電機也解決了這個問題。
  可以有任意數量的極，這取決于電機的大小和它需要做什么。

  交流電機的工作原理
  現在，我們來看看交流電機。交流電機使用交流電而不是直流電。它與直流電機共享許多部件，仍然依靠電磁和翻轉磁場來產生機械動力。
  交流電機內部的部件是：

1. 定子

2. 轉子

3. 實心軸

4. 線圈

5. 鼠籠
   交流電機中定子的繞組起到了直流電機轉子的作用。在這種情況下，它是一圈電磁鐵，它們配對并按順序通電，從而產生旋轉磁場。

   一種工業型交流電機，電氣接線盒在頂部，輸出轉軸在左側，鼠籠罩在上面。
   EGZON123/CC BY-SA 3.0/維基媒體
   您會記得直流電機中的轉子與電池相連。但交流電機中的轉子與電源沒有任何直接連接。它也沒有刷子。相反，它經常使用一種叫做松鼠籠的東西。你沒看錯。
   交流電機中的鼠籠是一組轉子條，它們連接到兩個環，兩端各有一個。這有點像籠子里的老鼠（或松鼠）會在里面跑。鼠籠式轉子進入定子內部。當交流電通過定子發送時，會產生電磁場。鼠籠轉子中的條是導體，因此它們會響應定子磁極的翻轉。這就是轉子旋轉的方式，從而產生了自己的磁場。

   交流轉子和定子
   轉子磁場由定子磁場感應的交流感應電機的關鍵在于轉子總是試圖趕上。它總是在尋找靜止狀態，所以它一直在旋轉以找到穩定狀態。但是使用交流電源的定子產生的電磁場總是比轉子的場快一點。轉子的旋轉正在產生所需的扭矩，以產生機械動力來轉動汽車的車輪或風扇的呼嘯聲。
   一些交流電機使用繞線轉子，它用電線包裹而不是鼠籠。不過，松鼠籠更常見。在任何一種情況下，交流電機中只有一個活動部件，這意味著需要更換或維護的東西更少。

   馬達無處不在！
   環顧你的房子，你會發現里面裝滿了電動機。由于我們的家庭使用交流電源，因此大多數這些小工具都有交流電機。直流電機更可能出現在使用電池的物品中。從廚房開始，有電機：

• 爐子上方和微波爐中的風扇

• 攪拌機

• 冰箱- 實際上有兩三個：一個用于壓縮機，一個用于冰箱內的風扇，還有一個用于制冰機

• 立式攪拌機
  在雜物間，有一個電動機：

• 洗衣機_

• 烘干機

• 電動螺絲刀

• 吸塵器_

• 電鉆

• 爐鼓風機
  即使在浴室里，也有一個馬達：

• 風扇

• 電動牙刷

• 吹風機

• 電動剃須刀
  您的汽車裝有電動機：

• 電動窗

• 電動座椅

• 加熱器和散熱器的風扇

• 擋風玻璃雨刷

• 啟動馬達

• 交流電機可能會為您的汽車而不是汽油發動機提供動力
  另外，其他各種地方都有電機：

• 電腦

• 智能手機

• 玩具

• 車庫門開啟器

• 水族泵
  幾乎所有移動的東西都使用電動機來完成它的運動。
  現在這很強大
  您可能想知道電動汽車，它使用交流電機但依靠電池供電，提供直流電源。答案很簡單：電動汽車有一個額外的部件，稱為轉換器，它將電池的直流電轉換為電機可以使用的交流電。

  電動機常見問題
  玩具電動機是如何工作的？
  一個非常小的電動機有兩個小的永磁體、一個換向器、兩個電刷、三個磁極和一個通過將導線纏繞在一塊金屬上制成的電磁體。它的工作方式與較大版本的工作方式相同，但規模要小得多。
  什么是直流電動機？
  與使用交流電的 AC 版本不同，直流電動機將直流電能轉換為機械能。
  簡單的電機有哪些部件？
  一個簡單的電機有六個部分：電樞或轉子、換向器、電刷、軸、磁場和某種直流電源。
  電動馬達能用多久？
  在測試條件下，只要在正常運行條件下使用，電動機可以使用 15 到 20 年。
  直流或交流電動機更好嗎？
  交流電機通常更強大，需要更少的維護，但是，直流電機往往效率很高。電動機的應用往往會影響選擇交流還是直流。