电机是目前应用最为广泛的能量转换设备，能够将其它形式的能量转换为电能，也能够将电能转换为机械能，在工业制造和民用电器领域，电机都是不可缺少的重要设备。
自从400年前，法拉第发明了第一台使用电流驱动的机械设备开始，电机就成为工业发明创造的宠儿，安迪生和特斯拉分别在直流和交流领域做出了突出贡献，推动了电能的采集和应用。
经过几代工程师的辛勤努力，电机已经发展出三大系列，即直流电机、交流异步电机和交流同步电机。从这三大类出发，又衍生出伺服电机、测速电机等专门用于精细控制的设备，为工业控制发展提供了可行性保障。
直流电机作为电机的雏形，利用通电导体在磁场中产生力的作用原理进行能量转换，当通电导体置于磁场当中，导体就会受到力的作用而产生力矩发生位移，其运动方向可以通过左手定则进行判断。
如果将导体制成闭合回路置于磁场中，并且适时改变导体内电流方向，那么这个导体环就会在磁场中旋转起来。直流电机的整流子就是实现电流变向的部件。
直流电机的能量转换具有可逆性，当导体在磁场中垂直于磁力线运动时，会在导体两端产生感应电动势，感应电动势的方向可以由右手定则进行判断。
当导体形成闭合回路时，就会在导体中产生感应电流，这就是直流发电机的基本原理。
一台直流电机在拥有励磁的情况下，可以从发电机向电动机进行转换。吸收电能便会产生转矩成为电动机，将电能转换为机械能输出，而被动旋转便会产生电流成为发电机，将机械能转换为电能输出。直流电机的这一特性也让它在很长一段历史内主导了能源和应用领域。
尽管直流电机有着控制方便，调速平滑，调速范围大的优点，但是其构造复杂，成本高，故障率高，控制设备复杂等缺点也非常明显，因此交流异步电机逐渐开始取代直流电机成为主流。
交流异步电机通过在三相对称绕组中通入三相对称电流产生旋转磁场，旋转磁场切割转子导体，在转子导体中产生感应电流，这个感应电流与旋转磁场相互作用产生转矩让电机旋转起来。
从交流异步电机的原理中可以看出，交流异步电机的原理与直流电机相同，如果将直流电机的励磁旋转起来，那么不需要在直流电机的电枢绕组中通入电流就能够让它旋转起来，这就是交流电机的运行原理。
由于交流异步电机的转子电流靠切割旋转磁场感应而来，所以也被称为交流感应电机，同时也注定了其转子与定子旋转磁场的速度不能够同步，如果同步就无法切割磁场，那么就会失去感应电流，进而失去转矩，这也是被称为异步电机的原因。
5、发电机原理图直流电机与交流异步电机的运行原理完全相同，那么交流同步电机的原理是否也是如此呢？交流同步电机是个例外，其原理与上两种电机完全不同。
交流同步电机的定子绕组与交流异步电机基本相同，采用三相对称绕组通入三相对称交流电产生旋转磁场。
但是其转子中却需要额外通入直流，在转子中产生固定磁场，这时定子的旋转磁场吸引转子的固定磁场产生转矩，让电机旋转起来，所以交流同步电机依靠的是磁场力的相互吸引旋转起来的，也因此才能够达到同步的转速。
6、发电机原理初中物理三大电机类型是无数前辈工程师智慧的结晶，后期发明的各种电机基本都依据这三类模型开发而来，迄今为止依然统治着能源、制造领域。
在微观世界已经开发出第四类电机模型，那就是由16颗原子组成的纳米电机，这类电机目前仍处于研发阶段，但是前景十分广阔，必然会深刻影响未来的科技发展。
2月2日，《南华早报》报道了中国科学家在高能脉冲领域的一大突破，爆轰驱动惰性等离子气体致高超音速发电机获得突破性进展，未来将可以为军用激光器、轨道炮和微波武器供电。
7、发电机原理的应用例子《南华早报》报道称，北京的科学家已经开发出一种发电机，可以将以高超音速运动炽热气体转化为能够为未来武器提供动力的强电流。中国科学院力学研究所助理研究员张晓源领导的团队称，产生的电能可用于为军用高能脉冲武器的供电，也能为民用环境下的核聚变高能环境供电。
关于技术成果，已经于1月19日发布在《Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics》（力学学报）上，标题为《爆轰驱动惰性气体磁流体发电试验研究》，下文就来介绍下，这到底是怎样一种技术。
磁流体发电机（MHD）是一种直接将热能和动能转换成电能技术，其原理从根本上和传统的发电机差别不大，但结构却千差万别！传统发电机原理是这样的，导体在磁场中运动切割磁力线，就会中导线两端产生电动势，将多股线圈的电动势连起来就可以产生足够的电压供给设备使用，或者磁场运动，导体不动，或者磁场导体都运动，只要让两者有相对运动即可。
8、发电机原理是谁发现的在磁流体发电机中，磁场还是原来的磁场，可以用永磁体产生，也可以用脉冲电源供电，甚至可以用发电机本身发电的电源自激，但运动的导体却不是一般意义上的金属体了，而是高温等离子体，上过中学的朋友都知道，等离子体是物质固液气外的第四种状态，它是导电的。
让高温的等离子体以极高的速度通过高强度磁场，然后在磁力线的垂直方向拾取出导电的等离子体切割磁力线产生的电流，这基本就是磁流体发电的原理。
发电机提高效率与功率的方式大家都明白，加大磁场，减少间隙漏磁损失、用电阻更小的导体甚至超导体，同时增加导体或者磁场运动速度。在磁流体发电机中，也是几个套路，比如加大磁场强度，增加等离子体速度，增加等离子体的导电率等；
9、发电机原理的应用物质等离子体化是比较容易的，只要将物质加热到等离子化的高温即可，但温度太高不仅要消耗大量能量，而且会让设备耐高温性能增加，因此必须要找到一种比较低的温度下达到等离子态的方法：
这些科学家都进行了大量探索，但不是导电率不足就是时间太短，比如使用高危物品炸药只能达到微秒级，或者加大炸药用量，又或者动用激光这些本来就需要强大电源供电的技术，如何解决这个难题？
科学家都不约而同的想到了用激波风洞来提高等离子体的温度与速度，采用激波管或激波风洞可以将来流温度提升至10000 K以上, 试验时间可达毫秒量级，并且在达到等离子体要求后无需再添加铯等碱金属。
10、手摇发电机的原理这些试验证明了激波管在磁流体发电中的应用潜能，但问题也很明显，磁流体发电的激波管试验工作均在轻气体驱动的激波管上开展，受其驱动能力影响,，产生的气体工质导电性受到限制。
激波管的驱动方式有轻气体驱动、燃烧驱动和自由活塞驱动等，爆轰驱动是激波管驱动的一种特殊形态，其能产生极大的输出功率，能量释放率可轻松达到普通燃烧的万倍以上，如果以爆轰驱动激波管作为磁流体发电机的能量源，可以产生导电气体更优良的等离子体，同时还获得极大的速度。
而我国正是风洞大国与强国，其中爆轰驱动的风洞技术更是全球顶尖。2021年5月31日，《南华早报》报道了中国30马赫的爆轰驱动JF-22风洞，其产生的功率是胡佛水坝的7倍，仅仅略小于三峡大坝。据中国科学院力学研究所的韩贵来博士称，这个风洞大约领先西方20~30年。
