工作原理：
1. 直流电源电流顺着电源正极流到了左边的电刷上面，电刷和换向器相互摩擦，电流经过左边的换向器（也叫换向片，这个电机有左右两个换向片）流进线圈，从线圈的右边流出来，经过右边的换向片和右边的电刷流回到电源的负极，形成了闭合回路。
2.由于线圈处在主磁极（图中的N和S）的磁场中，线圈会受到电磁力的作用，线圈的两个边由于电流的方向不同（左边的电流向里流，右边的向外流），两个线圈边受到大小相同方向的电磁力，这两个电磁力刚好形成了电磁转矩，在电磁转矩的拉动下，线圈开始转动了。直流电机中线圈嵌放在转子槽中，电动机就开始转动了。
3.左右换向片跟着转轴转动，而电刷固定不动，转动一圈以后，右边的线圈到了左边，左边的线圈到了右边，由于换向片的存在，现在处在左边的线圈内的电流方向和原来处在左边的线圈变的电流的方向一样流向里，受到的电磁力方向不变，右边也一样。从空间上看，在相同位置的线圈边受的电磁力方向是一直不变的，这就保证了电机的循环转动。
4.一个线圈，由于这个线圈转到不同位置时磁场是不相同的，导致了线圈所受的电磁力也一直在变，线圈转起来不稳定，忽快忽慢。可以通过多安装几个线圈来保证线圈受力均匀和稳定。
于是就有了这样的，
甚至这样的电机模型。
外面的两个磁极，其实是有励磁线圈产生的电磁铁，小电机中有永磁铁，稍微大一点的都会用电磁铁。
模型是模型，但真实的电机转子是这个样子的。
交流电机：
交流电机分同步和异步电机，同步主要用作发电机，异步主要是电动机。我主要说一下异步电动机吧，由于异步电动机结构简单，价格便宜，维护方便，运行可靠等特点得到了广泛的应用。
交流电机结构简单，工作原理其实比直流电机要复杂一点，如果要理解清楚也更加费劲。
在交流电机的定子上通上三相对称交流电，如上图所示，定子不动，仅仅通过电流的变化就能产生旋转的合成磁场，这个磁场像一个绕着定子旋转的磁铁。
有了这个旋转的磁铁，一切就都好办了，在定子内部随便放一个闭合的线圈，在这个闭合线圈里就会感应出电动势和电流，就会产生电磁力，闭合线圈就会转动起来。
也可以这么理解，定子上有一个旋转的磁铁，转子闭合线圈由于感应带电，其实也变成了一个电磁铁，外面的电磁铁在转，就会带着里面的电磁铁转，于是交流电机的转子就转起来了。
定子磁场的旋转速度叫同步转速，里面转子其实是被定子磁场牵引着在转动，它的转速会比定子磁场的转速慢，叫异步转速。有了异步电动机的名称。
交流电机的转子就是这么简单的几个闭合线圈，或者说闭合导体，像一个鼠笼子一样，又叫鼠笼式异步电动机。
由于转子内部的电动势和电流是由于定子磁场感应出来的，又把异步电动机叫做感应电动机。三相交流异步电动机的名字比较多：交流电机，异步电机，感应电机，都是在说它，是从不同的角度给它起的名字而已
所谓空气开关，指的就是微型断路器。
微型断路器的符号是MCB，它的主触头两极之间用空气来隔绝。见下图：
由图中我们可以看出，MCB内部的两电极之间或者动静触头之间起到隔离和绝缘作用的是空气。
用空气来隔离和绝缘，即能节省材料，简化设计，安装使用也方便，一举三得。
当MCB处于打开状态时，它的动静触头之间的*短距离叫做开距。开距是确保MCB在打开状态下具备电气隔离性能的保证因素之一。
一般开关电器开距的定义见下图：
我们看到，在电极间隙中充满了空气。用空气作电气隔离，效果如何呢？我们来看下图：
图中横坐标是气体压强p与电极间隙d的乘积pd，纵坐标就是击穿电压。
我们以pd=1时所对应的曲线纵坐标来看，发现空气的击穿电压*高，氮气次之，氢气*差。
空气还是很不错的。
我们从曲线中看到存在击穿电压的*小值。
从击穿电压*小值往左看，我们看到的是真空的气体介质击穿特性；从击穿电压*小值往右看，我们看到的是高气压下的气体介质击穿特性。我们发现，不管是真空也好，或者高气压也好，击穿电压都会提高。
我们由此得到一个非常重要的结论：当开关电器用在高海拔地区时，只要海拔高度超过2000米，空气的击穿电压就会降低，并且由于空气稀薄电器的散热能力也降低，此时就必须考虑让开关电器降容使用。
所谓降容，指的就是降低它的额定电流值。
例如我们手上有一只额定电流为20A额定电压为230V的微型断路器MCB，我们把它用在海拔5000米处，则它的额定电流为0.90In=18A，而额定电压则为147V了。可见降容值还是挺大的。
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有人把ACB框架断路器认为是空气开关，我们来简单讨论一下吧。
1）明确什么是开关？什么是断路器？
在GB14048.3《低压开关设备和控制设备 第3部分：隔离器、隔离开关、……》中对开关有明确的定义，如下：
我们看到，开关不具有分断短路电流的能力，它只能被动地承受短路电流的冲击。
短路电流的冲击包括热冲击和电动力冲击。开关必定有两个参数，分别是额定短时耐受电流Icw和额定短路接通能力Icm，这两个参数对应于热稳定性和动稳定性。
断路器是开关的一种，断路器也具有上述这两个参数。
我们再来看看什么是断路器。在GB14048.2-2008《低压开关设备和控制设备 第2部分：断路器》中有如下定义：
也对于断路器来说，它有三个重要参数与分断能力相对应。这三个参数分别是：额定短路分断能力、额定运行短路分断能力Ics、额定极限短路分断能力Icu。
显见，对于开关而言，它不可能具备这三个参数，开关绝不可能具有分断短路电流的能力。
一下：
开关是被动元件。当线路中出现短路电流时，开关只能被动地承受短路电流的冲击；
断路器是主动元件。当线路中出现短路电流时，断路器不但能承受短路电流的冲击，还能主动地分断短路电流。
我们来看下图，此图是ABB的Emax框架断路器（ACB开关）的简要参数：
注意看它的参数表：
我们在第一行看见运行电流Iu和额定电压Ue，这2个参数是开关和断路器所共有的。
再往下有两个参数，分别是Icu、Ics，参数名称分别是额定极限短路分断能力、额定运行短路分断能力。这两个参数是断路器所独有的，用于分断短路电流。
再往下我们看到了额定短时耐受电流Icw，这个参数是断路器和开关所共有的。额定短时耐受电流体现了断路器或者开关的热稳定性，也即开关在一定时间范围内承受短路电流剧烈发热的能力。
*后的几个参数的意义是：将此款ACB断路器用作隔离开关时，它必须具备的四个*基本参数。
注意：这四个参数是所有开关都必须具备的，分别是：额定电流Iu、额定电压Ue、额定短时耐受电流Icw和额定短路接通能力Icm。其中短路接通能力体现了开关电器抵御短路电流瞬间产生的巨大电动力的能力。
这*后四个参数恰到好处地诠释了开关与断路器的关系。
2）ACB是什么？
什么叫做ACB？我们来看GB14048.2《低压开关设备和控制设备 第2部分：断路器》中的定义：
我们看到，所谓ACB，指的是触头在具有大气压力下的空气中断开和闭合的断路器。
一般来说，ACB特指框架断路器，一种大电流的低压断路器。
显见，空气开关并非指ACB。
3）空气开关到底是什么？
在一般情况下，空气开关指的是微型断路器MCB。
我们已经知道，空气开关中的“开关”这两个字，本身就无法和断路器等同起来。
如果我们要把空气开关与ACB关联起来，则问题点就更多：ACB中的A是英文空气的首字母，C是电流的首字母，而B是断路器的首字母。ACB已经特指了空气断路器。
强调一下：空气开关与空气断路器之间不能划等号。
空气开关这个词真的是非常不严谨。
空气开关这个词不严谨，但它的知名度甚高，就如同零线这个词汇一般，连买菜的老奶奶都知道。我在五金店看过老奶奶买微型断路器，她说：我要买10A的空气开关。结果店家就把10A的微断卖给她了。
既然空气开关这个词如此不规范，建议大家尽量少用或者不用，避免引起歧义。 |
