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直流電機和交流電機的差別是怎樣的
今天分享的這個問題信息量有些大啥，就大家都知道同樣都是電機，為什么直流和交流的差別卻不同呢？這是一個很專業的話題知識，如果你對直流電機和交流電機的差別不太了解的話，那么下面的文章一定要好好看了。
如果要評選人類歷史上最偉大的發明，那電機一定榜上有名。我們的生活中處處都有它的身影，從高鐵電動車，到風扇空調冰箱，再到手機電腦。事實上，除了照明取暖顯示等少數電器外，絕大多數我們能接觸到的電器都離不開電機。
既然電機如此重要，可我們好像卻很少能直接接觸到它，可能很多人對電機最直接的記憶還是小時候四驅車里的馬達。為什么我們就不能像組裝臺式電腦那樣自行選擇喜歡的電機組裝自己的家電呢？
直流電機和交流電機的差別
四驅車比賽中需要根據賽道選擇不同性能的馬達
不同種類的家用電器使用場合不一致，對電機的要求也不盡相同。而電機和電機之間可不僅僅是尺寸大小和性能有差別，在結構、特性甚至工作原理上差別，所以“專機專用”的情況更多。
雖說電機的理論基礎都是電流的磁效應和電磁感應現象，但從電機發展的歷史來看，針對不同的電源類型電機的形態是有不少區別的。
在法拉第和奧斯特之前的年代，人類唯一能使用的電源是伏特發明的銀鋅電池，最早實用化的也是直流發電機和直流電動機。直流電機最獨特的結構是換向器和電刷，隨著線圈的轉動轉換電流的方向，讓轉子持續不斷受力轉動。
直流電機原理
由于直流發電機和電動機的率先應用，甚至一度讓人們以為直流電才是適合未來大規模使用的電源。后來的事情大家也都知道了，交流電系統因為傳輸損耗小、易變壓等原因成為了今天的主流。
在實用化的交流發電機出現以后，交流電機也就應運而生。定子繞組通過交流電產生旋轉磁場，轉子繞組在變化磁場中產生感應電流，隨著旋轉的磁場轉動。
交流電機不需要換向器和電刷轉換電流方向，與直流電機相比它的結構更簡單，功率更大，在工業領域被廣泛應用。
感應式交流電機原理
當然電機發展到今天，分類的方法有很多，可以按勵磁方式來劃分，也可以按轉速、功率來劃分，但按工作電源種類劃分成直流電機和交流電機。
生活中，我們會使用220V的交流電，也會使用電池或電源適配器逆變后的直流電，所以直流電機和交流電機往往是同時存在的。
對不同適用場合的電器來說，需要考慮包括轉速、轉矩、功率、體積大小、調速性能、壽命等等特性來選擇合適的電機類型。
比如空調和電冰箱，兩者電機的功能都是驅動壓縮機制冷，由于都要求長時間運行，多以對電機的效率有較高的需求，但也會有一些差異。
冰箱在室內，空調主機在室外，對運行噪音的要求就會有差別；冰箱制冷的空間以升計算，而空調則以立方米（由于層高相對固定，實際多用平方米來計算）計算，所以后者的功率要求更高。市面上冰箱和空調大多數都采用交流電機。
對于電動牙刷、剃須刀這類生活小家電來說，首要考慮的肯定是便攜性。它們往往通過電池供電，采用體積小巧的直流電機來驅動，和冰箱空調所使用的電機有巨大的差別。
還有一些家用電器既可以選用直流電機也可以選用交流電機，因垃圾分類而逐漸走進大眾視野的食物垃圾處理器就是一個典型的例子。
食物垃圾處理器是一種安裝在廚房水槽下方的現代化電器，可以將瓜皮果皮、菜梗爛葉、蝦殼碎骨等等濕垃圾研磨粉碎成細小的顆粒直接排入下水道，免去清理垃圾裝袋等繁瑣步驟。
食物垃圾處理器工作原理 來源：YouTube InSinkErator頻道
對我們來說，食物垃圾處理器可能是個新鮮玩意，但實際上它已經有超過80年的歷史了。1927年建筑師約翰·漢默斯先生為妻子發明了世界上第一臺食物垃圾處理器，隨后他完善了設計將其商品化，并成立了愛適易（InSinkErator）品牌。
食物垃圾處理器發明人約翰·漢默斯先生（左）和他的兒子們
對食物垃圾處理器而言，電機是最核心的部件，直接影響使用體驗。直流電機和交流電機的性能參數的差別是相對的，不同直流電機之間的性能差別也可以很大。但直流電機和交流電機的一些特性的差別是絕對存在的。
直流電機調速范圍大，體積可以很小，在家用領域通常用于小家電，如剃須刀、電動牙刷等，這是交流電機很難實現的。
而交流電機的結構沒有換向器和電刷的摩擦損耗，產生的噪音也就更小，不需要像直流電機一樣定期維護，這是直流電機所欠缺的。交流電機的轉速穩定，可靠性高，壽命也更長，所以像洗衣機、空調、冰箱、風扇等耐用型電器多采用交流電機。
愛適易E100 red搭載Dura-Drive感應式交流電機，配合革新研磨機制研磨更快更細膩
對于食物垃圾處理器這種固定安裝長期使用的電器來說，噪音小壽命長的電機能提供更好的使用體驗，也許這就是愛適易80多年一直堅持使用交流電機的原因之一。
另一個原因，愛適易在1968年成為了艾默生（Emerson）旗下的品牌，而艾默生是全球領先的電機制造商。愛適易使用的Dura-Drive感應式交流電機，轉矩大壽命長，更靜音更安全，自然就是源自艾默生的先進技術。
同樣都是電機，不同的使用場景有不同的需求，對某一種電器而言直流電機可能是更好的選擇，對另一種電器來說交流電機可能才是更好的選擇。
作為消費者，了解這些關鍵部件的原理和參數是困難的，但它很有用。至少我們可以大致判斷廠商是否真的切實考慮到產品的使用體驗，有的廠商可以為產品單獨研發設計關鍵部件，有的廠商則只是整合主流方案。
有時候我們過于在乎對比所謂的“性價比”，看價格看參數選擇“超值”的產品。但如果不懂得背后的技術原理，就很容易忽略了像是直流電機和交流電機這樣深層的差別。讀懂參數的同時也不要忽略了參數背后的技術。
參考資料：
[1]商慶元,錢良釵,胡康銀. 電機應用 第三講 電機在家用電器中的應用(1)[J]. 微電機(伺服技術),2002(01):52-53+59.
[2]商慶元,錢良釵,胡康銀. 電機應用 第三講 電機在家用電器中的應用(2)[J]. 微電機(伺服技術),2002(02):47-49.
[3]陳寶. 家用電器用小電機發展現狀[J]. 電器制造商,2001(01):58-59.
[4]燕來榮. 在現代家用電器中電機的應用和商機[J]. 電機電器技術,2005(06):64-67.
[5]A history of InSinkErator. http://insinkerator.emerson.com
以上便是關于直流電機和交流電機的差別有多大的文章，如果你也喜歡研究電機技術性文章，歡迎投稿給我們哦。當然，如果你是生產銷售機械設備的公司，需要采購調速電機、或是減速電機、剎車電機都可以找“東川電機”品牌，深圳市興東昌機電有限公司，歡迎來實地考察哦。
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