什么是電機？

電機是一種將電能轉化為機械能的電氣裝置。

在日語中，它被稱為電動機。通常，它們利用磁場和電流之間相互作用產生的力（洛倫茲力）來輸出旋轉運動。還有直線運動的直線電機。

電機具有旋轉并具有旋轉軸的轉子、使轉子旋轉的定子、支撐旋轉軸的軸承、冷卻因損耗而產生的熱量的冷卻裝置等。它由 轉子和定子中產生磁場的部分稱為“場磁體”，與場磁體相互作用產生磁場以獲得扭矩的部分稱為“電樞”。

電機的工作原理

我將解釋最基本的“有刷直流電機”的機制。首先，將線圈置于 S 極和 N 極之間的磁場中。流過線圈的電流在線圈中產生磁場，對一個磁極產生排斥力，對另一個磁極產生吸引力，從而引起旋轉。通過在旋轉過程中反轉流過線圈的電流，排斥力和吸引力就會切換，并且旋轉會繼續。

電機內部有一個稱為換向器的元件，當換向器撞擊電刷時，電刷就提供電力。換向器隨軸旋轉，旋轉使換向器與電刷之間的接觸位置移動。通過改變電源的位置來改變電流的方向。

直流電機的基本結構很簡單，有一根固定在旋轉軸上的線圈、電刷和放置在磁鐵磁場中的換向器。換向器是在電源與線圈之間進行接觸式和非接觸式切換的元件。電刷的作用是使換向器與電源接觸。當直流電流通過線圈時，洛倫茲力根據電流的方向起作用，導致線圈開始旋轉。

但如果線圈旋轉180度，左右顛倒，就會停止旋轉，所以需要換向器。一旦線圈旋轉 90 度，換向器就會暫時停止線圈與電源之間的接觸。在這種狀態下，線圈由于慣性繼續旋轉，當換向器下次接觸電源時，洛倫茲力再次作用在線圈的旋轉方向上。

電機分類

首先，電機按驅動電源可分為：DC（直流電）和AC（交流電）。此外，根據其結構和原理，將它們分類如下。

1.DC（直流）電機

直流電機能夠以每分鐘30,000至40,000轉的高速旋轉，并且具有強大的扭矩。

• 有刷電機
  這是一種常用的電機。通過使作為定子側的電極的“電刷”依次與電樞側的“換向器”接觸，來切換電流并進行旋轉動作。

• 無刷電機
  不使用電刷或換向器的電機。使用諸如晶體管的開關功能來電切換電流。（使用示例：CD播放器） 

• 步進電機
  使用脈沖電源運行，也稱為脈沖電機。具有便于精確定位操作的特點。（使用示例：打印機） 

了解有關直流電機的更多信息

2.AC（交流）電機

使用交流電源旋轉的電機，也稱為感應電機。在鋁盤周圍準備產生磁場的線圈，并使用交流電來旋轉鋁盤。采用逆變器控制交流電機的轉速，實現低速平穩加速和速度控制。

• 感應電機
  交流電在定子中產生旋轉磁場，從而在轉子中產生感應電流。這個動作會引起旋轉。

• 同步電機
  具有磁極的轉子吸引并跟隨交流電產生的旋轉磁場，從而引起旋轉。轉速與電源頻率同步。