交流电机和直流电机的区别

交流电机与直流电机有什么不同？

尽量说的简单一点。

下图是无刷电机的转子结构。

最易懂的方式来说一下直流电机和交流电机的工作原理和区别。

上图就是直流电动机最简单的物理模型。

工作原理：直流电源电流顺着电源正极流到了左边的电刷上面，电刷和换向器相互摩擦，电流经过左边的换向器（也叫换向片，这个电机有左右两个换向片）流进线圈，从线圈的右边流出来，经过右边的换向片和右边的电刷流回到电源的负极，形成了闭合回路。

由于线圈处在主磁极的磁场中，线圈会受到电磁力的作用，线圈的两个边由于电流的方向不同（左边的电流向里流，右边的向外流），所以两个线圈边受到大小相同方向相反的电磁力，这两个电磁力刚好形成了电磁转矩，在电磁转矩的拉动下，线圈开始转动了。

直流电机中线圈嵌放在转子槽中，电动机就开始转动了。

左右换向片跟着转轴转动，而电刷固定不动，转动一圈以后，右边的线圈到了左边，左边的线圈到了右边，但是由于换向片的存在，现在处在左边的线圈内的电流方向和原来处在左边的线圈变的电流的方向一样流向里，所以受到的电磁力方向不变，右边也一样。

所以从空间上看，在相同位置的线圈边受的电磁力方向是一直不变的，这就保证了电机的循环转动。

但是一个线圈，由于这个线圈转到不同位置时磁场是不相同的，导致了线圈所受的电磁力也一直在变，所以线圈转起来不稳定，忽快忽慢。

所以可以通过多安装几个线圈来保证线圈受力均匀和稳定。

于是就有了这样的。

甚至这样的电机模型。

再说外面的两个磁极，其实是有励磁线圈产生的电磁铁，小电机中有永磁铁，稍微大一点的都会用电磁铁。

模型是模型，但真实的电机转子是这个样子的。

再说交流电机：交流电机分同步和异步电机，同步主要用作发电机，异步主要是电动机。

我主要说一下异步电动机吧，由于异步电动机结构简单，价格便宜，维护方便，运行可靠等特点得到了广泛的应用。

交流电机虽然结构简单，但是工作原理其实比直流电机要复杂一点，如果要理解清楚也更加费劲。

在交流电机的定子上通上三相对称交流电，如上图所示，定子不动，仅仅通过电流的变化就能产生旋转的合成磁场，这个磁场像一个绕着定子旋转的磁铁。

有了这个旋转的磁铁，一切就都好办了，在定子内部随便放一个闭合的线圈，在这个闭合线圈里就会感应出电动势和电流，就会产生电磁力，闭合线圈就会转动起来。

也可以这么理解，定子上有一个旋转的磁铁，转子闭合线圈由于感应带电，其实也变成了一个电磁铁，外面的电磁铁在转，就会带着里面的电磁铁转，于是交流电机的转子就转起来了。

定子磁场的旋转速度叫同步转速，里面转子其实是被定子磁场牵引着在转动，所以它的转速会比定子磁场的转速慢，所以叫异步转速。

所以有了异步电动机的名称。

交流电机的转子就是这么简单的几个闭合线圈，或者说闭合导体，像一个鼠笼子一样，所以又叫鼠笼式异步电动机。

另外，由于转子内部的电动势和电流是由于定子磁场感应出来的，所以又把异步电动机叫做感应电动机。

所以三相交流异步电动机的名字比较多：交流电机，异步电机，感应电机，都是在说它，是从不同的角度给它起的名字而已。

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。

在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。

关于两者之间的主要区别?1.直流无刷电机比步进电机的转速高；2.直流无刷电机和步进电机的驱动原理不同，直流无刷电机是靠霍尔元件定位来提供的交变电源控制转动的。

步进电机是靠单项脉冲电压直接驱动的，不需要霍尔元件定位，可以通过控制加给电机的脉冲个数，来精确定位旋转的角度；3.基于驱动的原理不一样，所以一般直流无刷电机用于控制精度要求不高的地方，步进电机就用于控制精度要求比较高的地方。

直流电机使用的是直流电，而交流电机使用的是交流电。

最核心的是直流电机是磁场不动，导体在磁场中运动；交流电机是磁场旋转运动，而导体不动。

直流电机是通过电刷和换向器把电流引入转子电枢中，从而使转子在定子磁场中受力而产生旋转。

交流电机（以常用的交流异步电动机为例）是把交流电通入定子绕组，从而在定转子气隙中产生旋转磁场，旋转磁场在转子绕组中产生感应电流，进而使转子在定子磁场中受力产生旋转。

请关注：容济点火器一、先理解电机的物理本质电动机是一种旋转式电动机器，它将电能转变为机械能，它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。

右手螺旋定则（安培定则）：用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

线圈通电后，转子中的电流与气隙中的磁场发生相互作用，换向器不断改变线圈电流方向，作用在线圈的磁场力推动转子旋转：二、直流电机直流电机，一般指的是有刷直流电机，它是最早出现的一种成熟的电机形式。

直流电动机分为定子绕组和转子绕组.定子绕组产生磁场，当通直流电时，定子绕组产生固定极性的磁场，转子通直流电在磁场中受力，于是转子在磁场中受力就旋转起来。

1、原理图(物理模型图)磁极对N、S不动, 线圈（绕组）abcd 旋转, 换向片1、2旋转, 电刷及出线A、B不动其中，固定部分有磁铁，这里称作主磁极；固定部分还有电刷。

转动部分有环形铁心和绕在环形铁心上的绕组。

(其中2个小圆圈是为了方便表示该位置上的导体电势或电流的方向而设置的)上图表示一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分（定子）上，装设了一对直流励磁的静止的主磁极N和S，在旋转部分（转子）上装设电枢铁心。

定子与转子之间有一气隙。

在电枢铁心上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈，线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。

换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。

换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。

在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2，当电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。

直流电机的设计中，如果采用两个线圈（两极），在静止状态时，线圈与磁场平衡，线圈产生的转动力矩无法克服磁场的阻力，转动不起来，除非使用外力破坏这种平衡。

所以通常不采用偶数个电极，主要还是启动方面的考虑。

对上一页所示的直流电机，如果去掉原动机，并给两个电刷加上直流电源，如上图（a）所示，则有直流电流从电刷 A 流入，经过线圈abcd，从电刷 B 流出，根据电磁力定律，载流导体ab和cd收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。

如果转子转到如上图（b）所示的位置，电刷 A 和换向片2接触，电刷 B 和换向片1接触，直流电流从电刷 A 流入，在线圈中的流动方向是dcba，从电刷 B 流出。

此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。

这就是直流电动机的工作原理。

外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不变的。

实用中的直流电动机转子上的绕组也不是由一个线圈构成，同样是由多个线圈连接而成，以减少电动机电磁转矩的波动，绕组形式同发电机。

如下动画演示：将直流电动机的工作原理归结如下：将直流电源通过电刷接通电枢绕组，使电枢导体有电流流过。

电机内部有磁场存在。

载流的转子（即电枢）导体将受到电磁力 f 的作用 f=Blia （左手定则）所有导体产生的电磁力作用于转子，使转子以n(转/分)旋转，以便拖动机械负载。

三、交流电机一般指三相异步交流电机，是特斯拉发明的，目前得到最广泛应用的一种电机。

交流电机，因为使用的是交流电，只要定子线圈按相位布局，自然会产生旋转磁场。

交流电动机分定子绕组和转子导体，转子导体形状像鼠笼导体与导体之间用硅钢片，有的交流电动机转子也有绕组。

三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场，三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。

我们知道，三相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的，三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度，这样，当在定子绕组中通入三相电源时，定子绕组就会产生一个旋转磁场， 定子绕组产生旋转磁场后，转子导体（鼠笼条）将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流，转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力，电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向旋转起来。

一般情况下，电动机的实际转速低于旋转磁场的转速不同步。

为此我们称三相电动机为异步电动机。

在磁场中的载流导体将受到电磁力的作用，根据电动机左手定则，上下两根导条所受电磁力的方向如图所示。

在图中可以看出，N 极下的导条受力方向是朝向右，而S 极下的导条受力方向是朝向左。

这一对力形成一顺时针方向的转矩。

如果我们把异步电动机的鼠笼式转子放置在旋转磁场中代替线框，不难想象，当磁场旋转时，在磁极经过下的每对导条都会产生这样的电磁转矩，在这些电磁转矩的作用下，转子就按顺时针的方向旋转起来了。

当然，如果磁场按逆时针方向旋转，转子也将按逆时针方向旋转。

由此可见，转子的旋转方向同旋转磁场的旋转方向是相同的