李业新

上期以磁铁为切入点，介绍了二极有刷电机的原理、结构和运行特点（图1）。三极有刷电机的运行原理与二极有刷电机类似（图2）。如图所示，当三极电机的某个换向器转到三角形的顶点（与左右固定的永久磁铁平行）时，与之连接的线圈必须保持N极朝上。由于异极相吸、同极相斥，因此线圈受到1个顺时针方向的合力矩，驱使电机转子继续转动（图3、图4）。

也就是说，电机靠永久磁铁和电磁铁之间的相互作用维持运转。正因如此，不少人认为只要电磁铁的磁力越大，或者电磁铁上缠绕的螺旋线圈匝数越多，电机的功率就越大。其实不然，电机的转子尺寸确定后，电磁铁上能缠绕的线圈数量也就固定了。如果要增加线圈匝数，就得选用更细的电线。而电线越细，其上通过电流的能力越差，电流量的减小会抵消线圈匝数增加带来的电磁铁磁力增强的效果。根据笔者的经验，电机中用到的电线越粗，所绕线圈匝数越少；电线越细，所绕线圈匝数越多。前者属于大电流高转速型电机，后者属于电流阻力较大的扭力型电机，如何取舍还得根据具体的需求确定。

随着技术的革新，有刷电机逐渐被无刷电机代替。电机和锂电池的搭配所能提供的动力输出，丝毫不亚于内燃机发动机（图5）。顾名思义，无刷电机中既无电刷，也无电刷装置。无刷电机的工作原理与有刷电机类似，同样利用的是永久磁铁与电磁铁之间的相互作用力带动电机持续运转。……