通用电机是如何运行在交流或者直流电源之上？
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- 发布时间：2020-11-25
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【概要描述】一个通用电机是一个串励电机—这意味着磁场与电枢绕组是串联的—并且这是利用碳刷与换相器进行机械换相的。
通用电机是如何运行在交流或者直流电源之上？
【概要描述】一个通用电机是一个串励电机—这意味着磁场与电枢绕组是串联的—并且这是利用碳刷与换相器进行机械换相的。
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一个通用电机是一个串励电机—这意味着磁场与电枢绕组是串联的—并且这是利用碳刷与换相器进行机械换相的。尽管其结构非常类似于一个串励直流电机，但是一个通用电机包含了基础修改，这允许它运行在交流或者直流电源之上。
当电机运行在交流电源之上是，这个交变磁通引起一个电抗电压，这个限制了电流低于有直流电压所产生的数值。为了限制电枢反应的影响，通用电机使用了一个补偿绕组，这个安装在了定子槽中，主励磁绕组与电枢和励磁绕组串联成90度。（这种安排被称为“传导补偿”）
补偿绕组中的每一个线圈的流动电流与其附近相应电枢回路中的电流方向相反。在相反方向上的等长线圈产生一个抵消效应，这个将减少电感，因此减少电抗。
交流电源也会产生更多的涡流，相比于电机运行在直流电源之上。为了减少涡流损失，通用电机使用层叠铁芯（而不是固态铁），这个将增加电阻并且减少涡流。
电枢反应是由于主磁通受到电枢磁通的干扰。主磁通的畸变与减弱改变了磁中性面的位置，这个是碳刷应被放置的轴线。
这是因为电枢与磁场绕组都是串联的，一个通用电机要不运行在直流电源上，要不运行在交流电源之上。串联意味着两个绕组都是被同样的电源进行供应，因此如果电压改变了极性，交流电源也是这样。电枢与磁场电流也会改变极性，并且扭矩的方向也不会改变。（旋转的方向是相反的，通过反转磁场电路的电流）。
通用电机的一个主要优势是其能够获得无限制的速度，这个速度在真实的应用中能够达到20000转速。速度-扭矩曲线本质上是一个在堵转扭矩（零速度）与无负载速度（零扭矩）之间的一个直线。这意味着随着负载（扭矩）的增加，速度将会减少。事实上，像串励直流电机，无负载（零扭矩）运行一个通用电机将导致一个失控的情形。速度不停地增加，知道电机开始解体。这个现象的反转是在于通用电机会产生很高的启动扭矩（低速高扭矩）。
能够运行在高速的情况下意味着通用电机适合那些涉及快速旋转的部件，例如风扇，电吹风，以及吸尘器。在低速的情况下能够产生高扭矩使得他们能够适合搅拌机与便携式钻头。因为它们是机械换相的，通用电机不能适合连续运转的应用，由于碳刷的维护与磨损。碳刷使得他们相对地有噪音，因为他们主要的应用场景为小家电。
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