初中物理電學(xué)難點(diǎn)辨析：電動機(jī)工作原理

　　電風(fēng)扇中電動機(jī)是怎么工作的?

　　答:家用電風(fēng)扇中電動機(jī)屬于單相交流電動機(jī),單相交流電動機(jī)只有一個(gè)繞組線圈，轉(zhuǎn)子是鼠籠式的。當(dāng)220V的單相交流電通過線圈時(shí)，就會產(chǎn)生一個(gè)交變磁場，這個(gè)磁場的強(qiáng)弱和方向隨時(shí)間作正弦規(guī)律變化，這個(gè)交變脈動磁場可分解為兩個(gè)以相同轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向互為相反的旋轉(zhuǎn)磁場，當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí)，這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生兩個(gè)大小相等、方向相反的轉(zhuǎn)矩，所以電動機(jī)無法旋轉(zhuǎn)。當(dāng)我們用外力使電動機(jī)向某一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)（如順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)），這時(shí)轉(zhuǎn)子與順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場間的切割磁力線運(yùn)動變��；轉(zhuǎn)子與逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)磁場間的切割磁力線運(yùn)動變大。這樣平衡就打破了，轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的總的電磁轉(zhuǎn)矩將不再是零，轉(zhuǎn)子將順著推動方向旋轉(zhuǎn)起來。

　　要使單相電動機(jī)能自動旋轉(zhuǎn)起來，我們可在定子中加上一個(gè)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(gè)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(gè)在時(shí)間上相差90度的電流通入兩個(gè)在空間上相差90度的繞組，將會在空間上產(chǎn)生（兩相）旋轉(zhuǎn)磁場，如圖2所示。在這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場作用下，轉(zhuǎn)子就能自動起動，起動后，待轉(zhuǎn)速升到一定時(shí)，借助于一個(gè)安裝在轉(zhuǎn)子上的離心開關(guān)或其他自動控制裝置將起動繞組斷開，正常工作時(shí)只有主繞組工作。因此，起動繞組可以做成短時(shí)工作方式。但有很多時(shí)候，起動繞組并不斷開，我們稱這種電動機(jī)為電容式單相電動機(jī)，要改變這種電動機(jī)的轉(zhuǎn)向，可由改變電容器串接的位置來實(shí)現(xiàn)。

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