学应用电子技术后悔死了直流电动机的工作原理
导语：直流电动机是一种将电能转化为机械能的设备，它们在工业和家庭中得到了广泛的应用。其工作原理建立在电磁感应定律和洛伦兹力的基础上，通过电流在磁场中的运动产生力矩，从而实现旋转运动。
一、直流电动机的基本结构
直流电动机由定子、转子和刷等组成。定子是固定部分，由铁芯和绕组构成；转子是旋转部分，由磁性材料制成；而刷则用于将电流引入到转子的绕组。
二、直流电动机的工作原理
电磁感应定律
直流電機運作基於法拉第電磁感應定律，即當導體在磁場中運動時會產生感應電動勢。這個效應大小與變化率正比。在電機中，變化率取決於轉子的位置及速度。
洛伦兹力的作用
當導體在磁場中運動時，將受到洛伦兹力的作用。洛伦兹力方向垂直於磁場與導體速度方向，並且大小隨著磁場強度、導體速度以及導體長度而增加。在電機中，這種力使轉子受到一個轉動力矩，使其進行旋轉運動。
转动力矩的产生
当交流通过轉子的繞組時，在該處產生一個新的永久性的外部永久層。此層與主極形成交互作用並創造出一個反時針方向上的力矩，因此繞組開始旋轉。当繞組旋轉时，由于刷具存在，交流會不斷地通過繞組，以維持其旋轉運動。
三、直流電機運作過程：
启动过程
当接通给予有源励磁的时候，与励磁相遇的是一个静止状态下的弱小分割边界（即零位）。随着励发器输出增加，边界开始向右移动，这对应着与励发器相遇处从低位向高位变换。这时由于分割边界加速移动所导致的小齿轮齿数减少，对应着与伺服马达相遇处从高位向低位变换。这就是常说的“快速启动”现象，是因为伺服马达以较快速度达到设定的位置，而不是逐步靠近目标位置并停留那里。
工作状态
当达到稳态之后，每个阶段都会持续一段时间，然后再次切换到下一个阶段，并重复这个过程。一旦系统失去输入信号或发生故障，那么所有运动就会停止，因为没有任何力量来维持它们继续运行。如果输入信号重新恢复，那么系统会根据当前状态尝试回到预定义路径，但是这可能需要额外的一些操作步骤才能完成，因为某些位置可能已经被改变了，如果这些改变不是预期的话，可以导致进一步的问题出现。
四、直流電機應用
尽管有許多優點，但也有一些缺點，如效率較低、高噪音水平，以及維護成本較高等因素限制了它們廣泛使用。在選擇合適之用途時，這些因素都需要考慮進來。