电动机不能正常转动时电流变大的原因分析

时间:2024-04-15 10:01:02

电动机是把电能转化为机械能的装置。实际生活中的电动机是利用通电线圈(定子绕组)产生旋转磁场使通电的转子线圈在磁场中受到力,形成磁电动力旋转扭矩,使转子线圈转动,从而把电能转化为机械能的。电动机的种类很多,有单相电动机和三相电动机,直流电动机和交流电动机之分。生活中不少家用电器的主要构成部分是电动机。不管哪一种类的电动机,其工作原理都是利用电流在磁场中受到安培力的作用,从而使转子转动的。当电动机由于某种原因不能正常工作,转子不转动时,流过电动机的电流会比正常工作时大,时间长了电动机甚至可能烧坏。对这个问题少数同学不理解。那么怎么解释这种现象呢?

电动机不能正常转动时电流变大的原因分析
电动机不能正常转动时电流变大的原因分析
 
1、

首先,电动机电路不是纯电阻电路,欧姆定律不再适用。电动机无论是否正常工作,其线圈电阻是不变的。但不能由欧姆定律推出电动机不转动时电阻不变,电压也不变,所以电流不变的结论。事实上电流是变大了的。

电动机不能正常转动时电流变大的原因分析

电动机不能正常转动时电流变大的原因分析

2

要弄清这个问题,还得从源头上来分析,不管哪一种类的电动机,其工作原理都是利用电流在磁场中受到安培力的作用,从而使转子转动的。其简化原理图如下图。

电动机不能正常转动时电流变大的原因分析

3

磁场中的通电导线在磁场中受到磁场对它的力叫安培力,安培力的大小由电流的大小,磁场的强弱,电流与磁场间的关系决定,安培力的方向用左手定则判断。即伸开左手,让磁感线穿过掌心,四指指向电流方向,伸开的大拇指所指的方向就是导线所受安培力的方向。

电动机不能正常转动时电流变大的原因分析

4

当电流方向与磁感线方向平行时,导线所受安培力为零。左手定则可以知道,线框在图示位置时,ab段导线所受安培力方向向下,cd段导所受安培力方向向上,ad段和bc段导线不受安培力,线框abcd将逆时针转动。

电动机不能正常转动时电流变大的原因分析

5

关键之处就在这里,导线ab和cd在安培力作用下使线框在磁场中逆时针转动,同时ab和cd段导线也在做切割磁感线的运动。根据电磁感应的知识,金属导体在磁场中做切割磁感线的运动时,会在导体中产生感应电动势。感应电动势的方向可以用右手定则判断。即伸开右手,让磁感线穿过掌心,大拇指指向导体运动方向,伸开的四指所指的方向就是感应电流的方向。

电动机不能正常转动时电流变大的原因分析

6

由右手定则可知,感应电流的方向与导体中原来的电流方向相反。即ab和cd导线切割磁感线产生的感应电动势与它们两端原来的电压相反,在导体内产生的电场也就相反,两电场叠加,使导体中的合电场减弱,或者说使导体两端的综合电压减小,因而使电路中的电流减小。

电动机不能正常转动时电流变大的原因分析