直流馬達為什麼採用換向器？

A 換向器基於以下幾個重要原因，在 DC（直流）機器（例如直流馬達和直流發電機）中採用：

將交流電轉換為直流電：在直流發電機中，換向器用於將電樞繞組中感應的交流電 (AC) 轉換為直流電 (DC) 輸出。當電樞在磁場內旋轉時，換向器在適當的時刻反轉每個電樞線圈中的電流方向，確保產生的輸出電流始終沿著一個方向流動。

電流方向的維持：在直流馬達中，換向器確保當轉子在磁場內旋轉時，透過電樞繞組的電流方向保持恆定。這種單向電流流動產生驅動馬達旋轉的連續扭矩。

扭矩的產生：透過週期性地反轉電樞繞組中的電流方向，換向器在直流馬達中產生恆定的扭矩。此扭矩使馬達能夠克服慣性和外部負載，從而實現平穩、連續的旋轉。

防止電樞短路：換向片彼此絕緣，可防止鄰近電樞線圈間發生短路。當換向器旋轉時，它確保每個電樞線圈都透過電刷與外部電路保持電接觸，同時避免與相鄰線圈接觸。

速度和扭力的控制：換向器的設計以及分段數量和繞組配置可以控制直流馬達的速度和扭力特性。透過改變施加的電壓和磁場強度等因素，操作員可以調整電動馬達或發電機的速度和扭矩輸出以滿足特定要求。

總體而言，換向器透過促進電能轉換為機械能（在馬達中）或反之亦然（在發電機中），同時保持可靠的電氣連接以及對電流方向和大小的控制，在直流馬達的運作中發揮至關重要的作用。