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一文重新认知电机的基础知识,你还记得吗?

什么是电机


电机(英文:Electric machinery,俗称“马达”)是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。


电机在电路中是用字母M(旧标准用D)表示,它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源,发电机在电路中用字母G表示,它的主要作用是利用电能转化为机械能。

电机划分与分类


1.按工作电源种类划分:可分为直流电机和交流电机。


1)直流电动机按结构及工作原理可划分:无刷直流电动机和有刷直流电动机。


有刷直流电动机可划分:永磁直流电动机和电磁直流电动机。

电磁直流电动机划分:串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。

永磁直流电动机划分:稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。


2)其中交流电机还可划分:单相电机和三相电机。


2.按结构和工作原理可划分:可分为直流电动机、异步电动机、同步电动机。


1)同步电机可划分:永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。


2)异步电机可划分:感应电动机和交流换向器电动机。

感应电动机可划分:三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。

交流换向器电动机可划分:单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。


3.按起动与运行方式可划分:电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。


4.按用途可划分:驱动用电动机和控制用电动机。


1)驱动用电动机可划分:电动工具(包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具)用电动机、家电(包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等)用电动机及其他通用小型机械设备(包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等)用电动机。

2)控制用电动机又划分:步进电动机和伺服电动机等。


5.按转子的结构可划分:笼型感应电动机(旧标准称为鼠笼型异步电动机)和绕线转子感应电动机(旧标准称为绕线型异步电动机)。


6.按运转速度可划分:高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。


调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无级变速电动机外,还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。同步电动机的转子转速与负载大小无关而始终保持为同步转速。

  

什么是电动机


电动机(Motor)是把电能转换成机械能的一种设备。


它是利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子(如鼠笼式闭合铝框)形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机,电力系统中的电动机大部分是交流电机,可以是同步电机或者是异步电机(电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速)。


电动机主要由定子与转子组成,通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线(磁场方向)方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用,使电动机转动。


电动机基本结构


一、三相异步电动机的结构,由定子、转子和其它附件组成。


(一)定子(静止部分)


1、定子铁心


用:电机磁路的一部分,并在其上放置定子绕组。


构造:定子铁心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成,在铁心的内圆冲有均匀分布的槽,用以嵌放定子绕组。


定子铁心槽型有以下几种:

半闭口型槽:电动机的效率和功率因数较高,但绕组嵌线和绝缘都较困难。一般用于小型低压电机中。

半开口型槽:可嵌放成型绕组,一般用于大型、中型低压电机。所谓成型绕组即绕组可事先经过绝缘处理后再放入槽内。

开口型槽:用以嵌放成型绕组,绝缘方法方便,主要用在高压电机中。


2、定子绕组


作用:是电动机的电路部分,通入三相交流电,产生旋转磁场。


构造:由三个在空间互隔120°电角度、对称排列的结构完全相同绕组连接而成,这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。

定子绕组的主要绝缘项目有以下三种:(保证绕组的各导电部分与铁心间的可靠绝缘以及绕组本身间的可靠绝缘)。1、对地绝缘:定子绕组整体与定子铁心间的绝缘。2、相间绝缘:各相定子绕组间的绝缘。3、间绝缘:每相定子绕组各线匝间的绝缘。


电动机接线盒内的接线:


电动机接线盒内都有一块接线板,三相绕组的六个线头排成上下两排,并规定上排三个接线桩自左至右排列的编号为1(U1)、2(V1)、3(W1),下排三个接线桩自左至右排列的编号为6(W2)、4(U2)、5(V2),。将三相绕组接成星形接法或三角形接法。凡制造和维修时均应按这个序号排列。


3、机座


作用:固定定子铁心与前后端盖以支撑转子,并起防护、散热等作用。


构造:机座通常为铸铁件,大型异步电动机机座一般用钢板焊成,微型电动机的机座采用铸铝件。封闭式电机的机座外面有散热筋以增加散热面积,防护式电机的机座两端端盖开有通风孔,使电动机内外的空气可直接对流,以利于散热。


(二)转子(旋转部分)


1、三相异步电动机的转子铁心:


作用:作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。


构造:所用材料与定子一样,由0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成,硅钢片外圆冲有均匀分布的孔,用来安置转子绕组。通常用定子铁心冲落后的硅钢片内圆来冲制转子铁心。一般小型异步电动机的转子铁心直接压装在转轴上,大、中型异步电动机(转子直径在300~400毫米以上)的转子铁心则借助与转子支架压在转轴上。


2、三相异步电动机的转子绕组


作用:切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流,并形成电磁转矩而使电动机旋转。


构造:分为鼠笼式转子和绕线式转子。1、笼式转子:转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成。若去掉转子铁心,整个绕组的外形像一个鼠笼,故称笼型绕组。小型笼型电动机采用铸铝转子绕组,对于100KW以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成、2、绕线式转子:绕线转子绕组与定子绕组相似,也是一个对称的三相绕组,一般接成星形,三个出线头接到转轴的三个集流环上,再通过电刷与外电路联接。


特点:结构较复杂,故绕线式电动机的应用不如鼠笼式电动机广泛。但通过集流环和电刷在转子绕组回路中串入附加电阻等元件,用以改善异步电动机的起、制动性能及调速性能,故在要求一定范围内进行平滑调速的设备,如吊车、电梯、空气压缩机等上面采用。


(三)三相异步电动机的其它附件


1、端盖:支撑作用。

2、轴承:连接转动部分与不动部分。

3、轴承端盖:保护轴承。

4、风扇:冷却电动机。


二、直流电动机采用八角形全叠片结构,串励绕组,适用于需要正、反转的自动控制技术中。


根据用户需要也可以制成带串励绕组。中心高100~280mm的电动机无补偿绕组,但中心高250mm、280mm的电动机根据具体情况和需要可以制成带补偿绕组,中心高315~450mm的电动机带有补偿绕组。中心高500~710mm的电动机外形安装尺寸及技术要求均符合IEC国际标准,电机的机械尺寸公差符合ISO国际标准。


冷却方式


1)冷却:电机在进行能量转换时,总是有一小部分损耗转变成热量,它必须通过电机外壳和周围介质不断将热量散发出去,这个散发热量的过程,我们就称为冷却。

2)冷却介质:传递热量的气体或液体介质。

3)初级冷却介质:温度低于电机某部件的气体或液体介质,它与电机的该部件相接触,并将其放出的热量带走。

4)次级冷却介质:温度低于初级冷却介质的气体或液体介质,通过电机的外表面或冷却器将初级冷却介质放出的热量带走。

5)最终冷却介质:热量传递到最后的冷却介质。

6)周围冷却介质:电机周围环境的气体或液体介质。

7)远方介质:一种远离电机的介质,通过进、出口管或通道吸入电机热量和排出冷却介质至远方。

8)冷却器:使一种冷却介质的热量传递到另外一种冷却介质,并保持两种冷却介质分开的装置。


电机与电动机有没有区别?


电机包括电动机和发电机。是发电机和电动机的总称,两者概念上是由区别的。


电动机只是电机运行方式的一种,只是电机运行在电动模式下,就是将电能转换成了其它形式的能量;电机另外一种运行方式就是发电机,这时候运行在发电的模式下,将其它形式的能量转换为电能。


但是,某些电机如同步电机一般较多用作发电机,但也可直接作为电动机使用。异步电机更多的用于电动机,但是,经过增加简单的外围元件,也可作为发电机使用。


(来源 旺材电机与电控)


发布时间:2019-5-6 阅读:221次