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电机的基本概念与工作原理


定子
铁心:由内周有槽 的硅钢片叠成。
定子铁芯是由0.5mm厚 的硅钢片叠 压制成,在 其内圆冲有分布的槽。
三相绕组
A(U1) ----X(U2) B(V1) ----Y(V2) C(W1)--- Z(W2)
机座:铸钢或铸铁
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定子绕组根据电源电压和电动机的额定电压可以连接成Y型或Δ型
3-phase AC Motor
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旋转电机的主要分类

旋转电机主要分类:

1. 按能量转换的形式:发电机、电动机

2. 按电机工作电压的形式:交流电机和直流电机。

┌异步发电机

┌发电机 ┼直流发电机


└同步发电机



电机 ┤
┌笼型异步电动机


┌异步电动机 ┤


┌交流电动机 ┼同步电动机 └绕线异步电动机

转子Rotor:包括转子铁心Rotor Core 、轴Shaft、转子导条或转子绕组Rotor
windings 、内风扇,同步电机和绕线电机的集电环。

结构部件:包括端盖Cover 、轴承Bearing 、外风扇、风罩Wind Cover 、底板、
换热器、同步电机和绕线电机刷架等。


构成电动机的主要材料 :
电能转换为机械能。
❖ 电机的原理,主要是建立在以下基本定理的基础上:
❖ 1. 电磁感应定律(电动势的大小与磁通量的变化率成正比 );

ΔΦ

e=N———

Δt

其中:N为常数,也可理解为线圈的匝数,

Δφ是磁通量的变化量,Δt是磁通量改变Δφ所用的时间
❖ 电磁感应定律的主要思想是:变化的磁场产生感应电动势,即磁生电。
围调速的场合。
我们工厂所用的三相异步电动机一般是: 全封闭,自扇冷却式鼠笼型三相异步电动机,极数为2/4/6极。
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二、 电机的结构
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封闭式笼型异步电机结构
冷却方式 IC411 防护等级 IP54 安装方式 IMB3
3-phase AC ❖
电机安装方式是根据电机的实际运行环境和工况所决定的。

安装方式— 反映电机结构、安装和轴伸的形式,代号由表征字母“IM”及附加
在后的字母和数字组成;例如:安装方式IMB3,说明电机为卧式底脚安装,底脚在
下方,两个端盖式轴承。

电机的防护等级和安装方式种类很多,不同形式对应的代号有国家标准。
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电机安装方式示意图
Standard Asynchronous motor
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电动机的基本组成

电机一般由以下几部分组成:

定子Stator:包括机座、定子铁心Stator Core、定子绕组Stator windings 、出线盒。
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定子铁芯
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绕组定子铁芯
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转子冲片
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转子
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电机(机座+定子+转子)
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端盖滑动轴承
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三、 三相电机的工作原理
Johnson Controls, Guangzhou Factory
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电机基本概念
❖ 2. 安培全电流定律: ❖ 磁场强度H 沿着闭合路径的线积分等于该路径所包围的导体电流的代数和。(用
于磁路分析)即
n
H dl Ii
l i1
H d l H d lI1I2I3
❖ l3. 电磁力定l律l : ❖ 载流导体在磁场中受力,
FBli ❖ 电机中,通电导体(转子上)在磁场中会受到切向方向的力,当转子半径为R 时,就会在转子上产生转矩,即电磁转矩 Tem=F*R
加而下降。
电动机的作用是将电能转换为机械能。电动机分为交流电动机和直流电动机两 大类。
交流电动机分为异步电动机和同步电动机两类。异步电动机按照定子相数的不 同分为单项异步电动机、两相异步电动机和三相异步电动机。三相异步电动机结构 简单,运行可靠,成本低廉等优点,广泛应用于工农业生产中。
3-phase AC Motor
3-phase AC Motor
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转子绕组
转子:由转轴、转子铁心、转子绕组和风扇组成。
(1) 鼠笼式转子 铁芯槽内放铜条,端部用短路环形成一 体。中小型一般采用铸铝绕组
(2) 绕线式转子 同定子绕组一样,也分为三相,并且接成星形。
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鼠笼转子
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1.旋转磁场的产生
iA
内容提要
电机基本概念; 电机的结构; 三相电机的工作原理; 电机基础标准; 工厂目前使用的三相异步电机; 电机的启动、维护与保养;
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一、 电机的基本概念
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电机基本概念

电机是一种机电能量转换的机械,发电机把机械能转换为电能,电动机是把

硅钢片、铜导线、铝锭、绝缘材料、钢材、生铁、轴承。

硅钢片和铜导线作为电机磁路和电路的载体,决定了电机的主要性能,通常称为电
机的有效材料;对同一规格电机,有效材料多,则电机的效率就高。
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电机装配
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电机装配
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定子冲片
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└电动机 ┤
└感应同步电动机

└直流电动机
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各类电动机的主要特点

1、直流电机:磁极、电枢绕组均使用直流电,没有固定的同步速度 、具有良
好的调速和启动性能。

2、同步电机:磁极绕组使用直流电,电枢绕组接交流电,电机转速恒定,效
率高,功率因数可调。

3、异步电机:电枢绕组接交流电,电机转速小于同步转速,转速随负载的增
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异步电动机的特点

按转子结构型式,异步电动机可分为:

1、笼型异步电动机

转子由置于转子槽中的导条及两端的端环组成闭合回路,整个转子形成一坚实
的整体,结构简单牢固。

2、绕线转子异步电动机

转子由置于转子槽中的插入式绕组或散嵌绕组、集电环和电刷组成回路,回路
中可接入外加电阻。绕线转子异步电动机用于要求起动转矩高、起动电流小或窄范
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