01 电动机的大与小

一、感应电机与电磁电机

  电机是将电能转换成机械能的转装。  根据电机转子出力过程中是否出现感应电流， 通常将电机分为 感应电机与电磁电机。 感应电动机的典型代表， 是这种鼠笼式的异步电机。   小型直流电机运行过程则没有感应电流参与做功。

  平时我们注意到，感应电动机的体积往往比较大。 很少见到小体积的感应电机。 与此相反，对于电磁电机体积通常都比较小。 那么为什么会有这样的差异呢？

二、体积问题解答

  在一段50年前的视频中， Eric Laithwaite 教授就此给出了解释。 对于感应电机，由于需要形成感应电流参与电磁作用，所以会损耗一定的电能。 当电机体积增加一倍，对于电流回路长度增加一倍，但横截面积会增加四倍，所以实际电阻减小了一倍，损耗也就降低一倍。 基于此，感应电机体积越大，同等功率下的电能损耗就越小。 因此，电机体积越大，效率也就越高。

  对于电磁电机，情况恰恰相反。 这是一个永磁铁，你认为磁铁表面哪里的磁场强度高呢？ 实验测量证明，是永磁铁的边缘对应的磁场强度高。 Eric 教授也通过两张充磁橡胶片展示了这种效果。 橡胶两个表面分别是磁铁南极和北极，但可以看到它们之间好像并没有能够相互吸引。 如果减下来一小块，再进行测试，可以看到它们之间的磁场作用力增强了。 如果再减小橡胶磁带的面积，可以看到它们作用力就非常突出了。 所以，磁体越小对应的磁能密度就越大。 由此，也使得直流电机的体积不能够太大了，否则相应的效率也会降低。

※ 总  结 ※

  本文解释了感应电机和永磁电机的体积为何相差很大， 其中的主要原因还是为了提高电机的效率。