一起动手制作电动机

作者: 钟阳春

电动机(俗称马达),是将电能转化为机械能的装置。它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩,驱动各种设备运转作为各种机械的动力源。小到手机振动马达、电风扇,大到电动汽车、高铁、工厂机床,电动机无处不在。电动机主要由定子、转子电刷、换向器和外壳组成。定子是固定部分,通常由线圈和铁芯组成,产生磁场。

转子是旋转部分,通电后与定子磁场相互作用而转动。电刷与换向器(直流电机特有)的作用是切换电流方向,维持转子持续旋转。外壳用于保护内部结构并散热。

电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机。直流电动机按结构及工作原理可划分:无刷直流电动机和有刷直流电动机。交流电机还可划分:单相电机和三相电机。电力系统中的电动机大部分是交流电机。电动机具有体积小、效率高、构造简单、控制方便、环保节能等优点。你想制作一个电动机吗?接下来请跟着本文动手实验吧。

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科学原理:

给线圈通电时,通电线圈在磁场中受到力的作用转动。打磨半周绝缘漆使线圈每转半圈断电,惯性带动线圈转过断电位置后重新通电,这种半周导电设计的换向器实现电流方向自动切换,从而使电动机持续旋转起来。

材料准备:漆包线(直接1mm)、强磁体、5号电池、羊角钉、美工刀、热熔胶、长方形木板、小木块、电池盒、

电钻

实验操作:1. 用漆包线绕制一个直径2cm、15匝的线圈,线圈两头各留出5cm。

2. 用美工刀将一端的漆包线绝缘漆全部刮掉,另一端漆包线绝缘漆刮半圈。

3. 用电钻在小木块中央开一个小孔,孔径比羊角钉直径略大。

4. 将羊角钉固定在小木块上,两个羊角钉高度相同。

5. 用热熔胶将两根相同的小木块固定在方形木板上,间距12cm。

6. 用热熔胶将电池盒固定在方木板一侧。

7. 用热熔胶将强磁体固定在短木块上,再将短木块固定在两个羊角钉木块中间位置。

8. 将线圈两端分别穿过羊角钉,给电池盒装上电池,将导线分别接在两个羊角钉上。

9. 闭合开关,给线圈通电,可以看到线圈持续转动起来,电动机制作成功。若不转动,可轻轻推动下线圈,线圈便可持续转动起来。

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