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电动机的发展前景和选择

机电工程系毕业论文论文题目:电动机的发展前景与选择*名:***学号:**********班级:09机电(2)班院系:机电工程系指导教师:王海彦摘要近几十年来,随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展,中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生活中都有极其广泛的的应用。

特别是在乡镇企业及家用电器中,更需要有大量的中、小功率电动机。

由于这种电动机的发展及广泛的应用,它的使用、保养和维护工作也越来越重要。

电动机机应用广泛,种类繁多、性能各异,分类方法也很多。

本文主要介绍了电动机技术发展及选择目录摘要 ....................................................... 引言 ........................................................ 第一章电动机分类、发展现状及未来 ............................1.1电动机分类 .........................................1.2电动机技术发展现状 .................................1.3电动机的未来 ........................................第二章电动机的工作原理 ...................................2.1 三相异步电动机的结构及工作原理 .....................2.2三相异步电动机的结构.................................第三章电动机的选择3.1 电动机种类、型式、额定转速、额定电压的选择. . . . . .3.2 连续工作制电动机容量的选择. . . . . . . . . . . . . . .3.3 短时工作制电动机容量的选择. . . . . . . . . . . . . . .3.4 断续周期工作制电动机容量的选择. . . . . . . . . . . . .3.5 电动机容量选择的工程方法. . . . . . . . . . . . . . . .总结…………………………………………………………………………参考文献……………………………………………绪言转瞬间三年的大学生活即将结束,回忆在驻马店职业技术学院的日子里,是那样丰富多彩。

在这个大学校园里,使我们不仅学到了知识,也学到了即将踏入社会的我们,如何面对这样一个竞争激烈的时代,如何在竞争激烈的社会大潮中立足、生存、发展。

作为一名高职毕业生,一名学习电气专业并取得高级电工证的毕业生,首先要给自己一个准确的定位。

只有把心态摆正,把定位作准确,才能实现将来的理想得到发展的道路,我给自己的定位是一名普通的技术工人。

在驻马店职业技术学院学习的三年里,我学习了大量的电气专业理论知识,也考取了高级电工证等职业资格证书,成为一名准技术工人。

但是在这样的社会中,不一定你拥有多少证书,你就一定得到发展,你必须还有一定的手上和脑子里的真东西,必须有过硬的操作能力。

在两年的生活学习中,我们接触最多的就是电动机,我一直想找一个机会来整理一下两年来学的东西,今天就借这个机会来写一写我所了解的关于电动机的一些知识。

电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。

常见的电动机可分为交流电动机和直流电动机。

电动机是随着生产力的发展而发展的,反过来,电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。

从19世纪末期起,电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机,一个多世纪以来,虽然电动机的基本结构变化不大,但是电动机的类型增加了许多,在运行性能,经济指标等方面也都有了很大的改进和提高,而且随着自动控制系统和计算机技术的发展,在一般旋转电动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机,控制电动机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点,已成为电动机学科的一个独立分支。

单相电机不能理解为直流电机.交流电机分单相电动机和三相电动机.没有两相电机.一、三相异步电动机的旋转原理三相异步电动机要旋转起来的先决条件是具有一个旋转磁场,三相异步电动机的定子绕组就是用来产生旋转磁场的。

我们知道,三相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的,三相异步电动机定子中的三个绕组在空间方位上也互差120度,这样,当在定子绕组中通入三相电源时,定子绕组就会产生一个旋转磁场,定子绕组产生旋转磁场后,转子导体(鼠笼条)将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流,转子导条中的电流又与旋转磁场相互作用产生电磁力,电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿旋转磁场方向旋转起来。

一般情况下,电动机的实际转速低于旋转磁场的转速不同步。

为此我们称三相电动机为异步电动机。

二、单相交流电动机的旋转原理单相交流电动机只有一个绕组,转子是鼠笼式的。

单相电不能产生旋转磁场.要使单相电动机能自动旋转起来,我们可在定子中加上一个起动绕组,起动绕组与主绕组在空间上相差90度,起动绕组要串接一个合适的电容,使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度,即所谓的分相原理。

这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组,将会在空间上产生(两相)旋转磁场,在这个旋转磁场作用下,转子就能自动起动。

第一章电动机分类、发展现状及未来1.1 电动机分类电动机机应用广泛,种类繁多、性能各异,分类方法也很多。

1.根据电动机工作电源的不同,可分为直流电动机和交流电动机。

其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。

2.电动机按结构及工作原理可分为异步电动机和同步电动机。

同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。

异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。

感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机。

交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。

3.电动机按起动与运行方式可分为电容起动式电动机、电容运转式电动机、电容起动运转式电动机和分相式电动机。

按用途分类。

电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。

驱动用电动机又分为电动工具用电动机、家电用电动机及其它通用小型机械设备用电动机。

控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。

4.电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机和绕线转子感应电动机。

5.电动机按运转速度可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。

1.2 电动机技术发展现状电动机是一种实现机、电能量转换的电磁装置。

它是随着生产力的发展而发展的,反过来,电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。

从19世纪末期起,电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机,一个多世纪以来,虽然电动机的基本结构变化不大,但是电动机的类型增加了许多,在运行性能,经济指标等方面也都有了很大的改进和提高,而且随着自动控制系统和计算机技术的发展,在一般旋转电动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机,控制电动机具有高可靠性﹑好精确度﹑快速响应的特点,已成为电动机学科的一个独立分支。

电动机的功能是将电能转换成机械能,它可以作为拖动各种生产机械的动力,是国民经济各部门应用最多的动力机械。

在现代化工业生产过程中,为了实现各种生产工艺过程,需要各种各样的生产机械。

拖动各种生产机械运转,可以采用气动,液压传动和电力拖动。

由于电力拖动具有控制简单﹑调节性能好﹑耗损小﹑经济,能实现远距离控制和自动控制等一系列优点,因此大多数生产机械都采用电力拖动。

按照电动机的种类不同,电力拖动系统分为直流电力拖动系统和交流电力拖动系统两大类。

纵观电力拖动的发展过程,交、直流两种拖动方式并存于各个生产领域。

在交流电出现以前,直流电力拖动是唯一的一种电力拖动方式,19世纪末期,由于研制出了经济实用的交流电动机,致使交流电力拖动在工业中得到了广泛的应用,但随着生产技术的发展,特别是精密机械加工与冶金工业生产过程的进步,对电力拖动在起动,制动,正反转以及调速精度与范围等静态特性和动态响应方面提出了新的,更高的要求。

由于交流电力拖动比直流电力拖动在技术上难以实现这些要求,所以20世纪以来,在可逆,可调速与高精度的拖动技术领域中,相当时期内几乎都是采用直流电力拖动,而交流电力拖动则主要用于恒转速系统。

虽然直流电动机具有调速性能优异这一突出特点,但是由于它具有电刷与换向器(又称整流子),使得他的故障率较高,电动机的使用环境也受到了限制(如不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用),其电压等级,额定转速,单机容量的发展也受到了限制。

所以,在20世纪60年代以后,随着电力电子技术的发展,半导体交流技术的交流技术的交流调速系统得以实现。

尤其是70年代以来,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,为交流电力拖动的广泛应用创造了有利条件。

诸如交流电动机的串级调速,各种类型的变频调速,无换向器电动机调速等,使得交流电力拖动逐步具备了调速范围宽,稳态精度高,动态响应快以及在四象限做可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面完全可与直流电力拖动媲美。

除此之外,由于交流电力拖动具有调速性能优良,维修费用低等优点,将广泛应用于各个工业电气自动化领域中,并逐步取代直流电力拖动而成为电力拖动的主流。

1.3 电动机的未来经历了100多年的技术发展,电动机自身的理论基本成熟。

随着电工技术的发展,对电能的转换、控制以及高效使用的要求越来越高。

电磁材料的性能不断提高,电工电子技术的广泛应用,为电动机的发展注入了新的活力。

未来电动机将会沿着体积更小、机电能量转换效率更高、控制更灵活的方向继续发展。

第二章电动机的工作原理2.1 三相异步电动机的结构及工作原理目前较常用的主要是交流电动机,它可分为三相异步电动机和单相交流电动机两种。

第一种多用在工业上,而第二种多用在民用电器上。

下面以三相异步电动机为例介绍电动机的工作原理。

2.1.1 三相异步电动机的结构三相异步电动机的结构主要由两个部分组成,一是固定不动的部分(简称定子),二是可以自由旋转的部分(简称转子)。

定子与转子之间有一个很小的气隙。

此外,还有机座、端盖轴承、接线盒、风扇等其他部分。

异步电动机根据转子的绕组的结构不同,可分为鼠笼式和绕线式两种。

鼠笼式异步电动机的转子绕组本身自成闭合回路,整个转子形成一个坚实的整体,其结构简单牢固、运行可靠、价格便宜,应用最为广泛,小型异步电动机绝大部分属于这类。

绕线式异步电动机的结构比鼠笼式复杂,但启动性能较好,需要时还可以调节电动机的转速。

三相鼠笼式异步电动机的结构。

1.定子定子是用来产生旋转磁场的,主要由定子铁心、定子绕组和机座等部分组成。

鼠笼式和绕线式异步电动机的定子结构是完全一样的。

2.转子如图转子是异步电动机的转动部分,它在定子绕组旋转磁场的作用下获得一定的转矩而旋转,通过联轴器或皮带轮带动其他机械设备做功。

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