有刷直流电机的发电原理

关于基本的发电原理，在这篇文章中通过相关定律/法则和公式进行了介绍。在本文中，我们将使用有刷直流电机的示意图来解释实际的电机发电原理。

假设在电刷未通电的状态下，线圈（转子）沿逆时针方向旋转。作为现实案例，有这种情况：当正在旋转的电机的电源被切断后，转子由于惯性而继续转动。

在①的状态下，线圈A位于磁体N和S的中间。由于磁体产生的磁场方向是从N到S，逆时针旋转使线圈A接近磁体N，因此，向旋转轴方向的磁通量变化在（+）处最大（粉红色箭头）。结果，线圈A产生电动势，该电动势使电流（紫色箭头）从旋转轴向外侧流动。

由于线圈B远离磁体N，线圈C靠近磁体S，因此磁通量的变化变为（-）（粉红色箭头），并且磁通量的变化值由于位置靠近磁体而小于最大值。结果，线圈B和线圈C产生电动势，该电动势使电流（紫色箭头）从外侧流向旋转轴。

当此时的线圈A、B、C的电动势合并时，相对于右电刷在左电刷中产生（+）电压。

当变为②的状态时，线圈B位于磁体N和S中间，并且由于其接近S，所以磁通量的变化在（-）处变为最大。结果，线圈B产生电动势，该电动势使电流从外侧流向旋转轴。

由于线圈A靠近磁体N，线圈C远离磁体S，所以磁通量的变化为（+），并且磁通量的变化值由于位置靠近磁体而小于最大值。结果，线圈B和线圈C产生电动势，该电动势使电流从旋转轴向外侧流动。

当此时的线圈A、B、C的电动势合并时，相对于电机右电刷在电机左电刷产生正电压。

综上所述，当线圈（转子）逆时针旋转时，相对于电机右电刷，总是在电机左电刷上产生（+）电压。如果线圈顺时针旋转，则会因反向动作而在电机右电刷上产生（+）电压。产生的电压被换向器整流成直流电压，并且发电电压会随着转速的增加而提高。不言而喻，发电机就是基于这一原理制造的。

审核编辑：郭婷