欢迎乘坐“科技”时光机开始这次时间之旅。时光机航行回到1902年，当时美国发明家莱特兄弟正专注于调试一种新型飞机。此时距离世界上第一架飞机的诞生还有一年时间。这时候大部分人还是延续水陆交通模式，无法体验飞机时代带来的变化。
时光机航行回到1901年，当时美国工程师威利斯开利正在处理印刷厂温湿度不稳定影响印刷质量的问题。此时距离世界上第一台电动空调的发明还有一年时间。此时人们大多依靠人工降温，无法体验空调时代带来的舒适。
当时间机器驶回1900年时，德国工程师费迪南德保时捷正专注于改进一款在巴黎世博会上引起轰动的电动汽车。此时距离全球首款混合动力汽车Mixte上市还有一年时间。这个时候，人们大多是步行，无法体验汽车时代带来的便利.
这些对人类生产和生活方式产生深远影响的创新，与一项科技成果密切相关。——是一种能将电能转化为机械能的电机。这种设备究竟为什么能产生如此大的价值？让我们乘坐时光机，来到科技馆寻找答案。
这个关于电动机原理的展品可以帮助我们了解它的工作机理，揭示电能转化为机械能的奥秘。塑封框内有两块磁铁、绕组等器件，塑封框外两侧有滑杆。当我们双手握住两个滑杆，向中间靠近时，你能猜到会发生什么吗？
我们可以直观的看到中间的绕组高速旋转。而且两个侧滑杆距离越近，转速会越快。为什么带电的展品能持续提供这种旋转力？
带着我乘坐时光机回到1820年4月21日。这一天，丹麦物理学家汉斯克里斯蒂安奥斯特(hans christian oersted)在给学生们演示电学实验时，不小心碰到了电源开关，发现放在电线附近的小磁针轻微晃动。但他并没有忽视这种偶然现象。在此基础上，他继续研究，最终得出电能产生磁性的结论。另一位英国物理学家迈克尔法拉第(michael faraday)对奥斯特的实验非常感兴趣，他在不断尝试制作可以用电驱动并连续旋转的装置。1821年9月3日，法拉第终于做出了这个装置，并成功进行了电磁旋转实验3354。在一个装有水银的杯子里，电线可以绕着固定的磁铁不断旋转，这也是世界上最原始的马达的第一个原型。
在时间的旅途中，我们可以了解到，在前人研究的基础上，雅各比于1834年发明了DC电机装置。1888年，尼古拉特斯拉发明了交流电机。1902年，丹尼尔逊首先提出了同步电机的概念.虽然电机种类繁多，但都有一个共同的——定转子的主体结构。简单来说，定子是电机的固定部分，转子是电机的旋转部分，通过形成电磁转矩使电机旋转。
试想一下，如果没有这种可以提高生产效率，方便生活方式的电机，也许时间真的会停留在19世纪，停留在19世纪的生活方式。然而，这些技术的发展离不开科学的进步。两种技术相辅相成，相互促进，共同见证了时代的发展。这次旅程即将结束，感谢您的体验！
正在加载视频.原理说明：
在DC电机中，定子是一个提供磁场的装置，转子是一个在磁场中运动的绕组装置。对于绕组中的每个矩形线圈，只有两条边可以在磁场中切割出磁感应线，而这两条边是相反的，电流方向也是相反的，所以安培力也是相反的，会形成使矩形线圈旋转的电磁转矩。但当单个矩形线圈完全垂直于磁场旋转时，就会处于平衡状态，无法继续旋转。为了打破这种平衡，保持线圈旋转，需要在这个位置瞬间断开电路，在惯性作用下保持线圈旋转。另外，考虑到线圈还需要继续按原来的方向旋转，还需要换向器来保证线圈每转半圈电流方向变化一次。这个循环可以保持线圈旋转。但单个线圈旋转时，不可避免的会出现转矩为零的情况。此时，可以通过增加更多的线圈来提高应力稳定性。同时可以在线圈中加入高碳钢来加强磁场。
扩展和延伸：
从DC电机的工作机理可以看出，为了维持DC电机的连续运转，可能需要在转动部分和静止部分之间安装一个用于传导电流的电刷装置和一个用于整流的换向器装置。但是，交流电机根本不需要这些。与DC电机相反，磁场旋转，绕组导体不动。也就是说，交流电机的转子并不与电路相连，而是在空气中旋转。而且由于它使用的是未经整流的交流电，所以交流电机的应用范围更广，尤其是在电力系统中，大部分电机都是交流电机。
根据不同的应用场景，交流电机可以有多种分类方式。比如根据转子和定子的转速是否相同，可以分为同步交流电机和异步交流电机。根据工作电源的类型，可分为单相交流电动机和三相交流电动机。
由于人们在生产生活中的实际需求不同，DC电机多用于动力机械或其他需要平稳调速的设备，如剃须刀、刨床、轧机，以及电力机车、地铁等电轨牵引。交流电机主要用于动力机械或其他调速范围较小的设备，如通用通风机、空调、水泵、机床、建筑工地起重机、电动汽车等。
客服1
