交流電動機,是將電能轉變?yōu)闄C械能的一種機��
交流電動機主要由一個用以產�磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個旋轉電樞或轉子組成。電動機利用通電線圈在磁場中受力轉動的現(xiàn)象而制成的�
交流電動機由定子和轉子組�,并且定子和轉子是采用同一電源,所以定子和轉子中電流的方向變化總是同步�,即線圈中的電流方向變了,同�電磁�中的電流方向也變,根�(jù)左手定則,線圈所受磁力方向不�,線圈能繼續(xù)轉下�。交流發(fā)動機就是利用這個原理而工作的�
電動機的作用是將電能轉換為機械能。電動機分為交流電動機和直流電動機兩大類�
一) 交流電動機及其控�
交流電動機分為異步電動機和同步電動機兩類。異步電動機按照定子相數(shù)的不同分為單項異步電動機、兩相異步電動機和三相異步電動機。三相異步電動機結構簡單,運行可�,成本低廉等�(yōu)�,廣泛應用于工農�(yè)生產中�
三相異步電動機的基本結構
三相異步電動機的構造也分為兩部分:定子與轉��
�1)定子:
定子是電動機固定部分,作用是用來產生旋轉磁場。它主要由定子鐵�、定子繞組和機座組成�
?�?)轉子:
轉子是重點掌握的部分,轉子有兩種,鼠籠式與繞線式。掌握他們各自的特點與區(qū)�。鼠籠式用于中小功率�100k以下)的電動�,他的結構簡�,工作可�,使用維護方�。繞線式可以改善啟動性能和調節(jié)轉�,定子與轉子之間� 氣隙大小,會影響電動機的性能,一般氣隙厚度為0.2-1.5mm之間�
掌握定子繞組的接線方��
三相異步電動機的工作原理
掌握公式n1=60f/P、S=(n1-n)/n1、n=(1-S)60f/P,同時明白它們的意義(很重要�,要能夠靈活運用這些公式,進行計算。同時記?。和ǔk妱訖C在額定負載下的轉差率SN約為0.01-0.06。書上的例題要重點掌��
三相異步電動機銘牌上的數(shù)�(jù)
?�?)型號:掌握書上的例��
�2)額定值:一般了�,掌握額定頻率和額定轉速,我國的頻率為50赫茲�
�3)連接方法:有Y型和角型�
�4)絕緣等級和溫升:掌握允許溫升的定義�
?�?)工作方式:一般了��
三相異步電動機的機械特�
掌握額定轉矩、轉矩與啟動轉矩的關�。書上的公式要掌握并能靈活運用進行計算。同時記住以下內容:
?�?)在等速轉動時,電動機的轉矩必須和阻轉矩相平衡�
?�?)當負載轉矩增大時,最初瞬間電動機的轉矩T�3)一般三相異步電動機的過載系�(shù)�
?�?)電動機剛啟動時
三相異步電動機的起動
?�?)直接起�
啟動時轉差率�1,轉子中感應電動勢很�,轉子電流也很大。當電動機在額定電壓下啟動時,稱為直接啟�,直接啟動的電流約為額定電流�5-7倍。一般來�,額定功率為7.5kw以下的小容量異步電動機可直接起動�
直接起動控制線路所用電器包括組合開關、按�、交流接觸器中間繼電�、熱繼電器及熔斷器。掌握它們各自的特點,同時掌握熔斷器熔絲額定電流的計��
直接起動控制電路:掌握其控制原理�
?�?)鼠籠式異步電動機的降壓起動�
掌握星型-角型起動和自耦變壓器降壓起動的工作原�
?�?)繞線式三相異步電動機的起動
一般了解�
三相異步電動機的正反轉控�
一般了�
三相異步電動機的調�
該部分較重要,要對公式理�。改變電動機的轉速有三種可能,即改變頻率、改變繞組的磁極對數(shù)或改變轉差率�
同步電動�
�1)同步電動機的構�
要與異步電動機進行對比區(qū)��
?�?)同步電動機的工作原�
了解同步電動機的轉速是恒定�,不隨負載而變�。同步電動機的轉速是不能調節(jié)的�
、直流電動機的工作原�
一般了�
、直流電動機的構�
分為兩部分:定子與轉�。記住定子與轉子都是由那幾部分構成的,注意:不要把換向極與換向器弄混淆了,記住他們兩個的作用�
定子包括:主磁極,機�,換向極,電刷裝置等�
轉子包括:電樞鐵�,電樞繞�,換向器,軸和風扇等�
、直流電動機的勵磁方�
直流電動機的性能與它的勵磁方式密切相�,通常直流電動機的勵磁方式�4種:直流他勵電動機、直流并勵電動機、直流串勵電動機和直流復勵電動機。掌�4種方式各自的特點�
直流他勵電動�: 勵磁繞組與電樞沒有電的聯(lián)�,勵磁電路是由另外直流電源供給的。因此勵磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響�
直流并勵電動�: 并勵繞組兩端電壓就是電樞兩端電壓,但是勵磁繞組用細導線繞�,其匝數(shù)很多,因此具有較大的電阻,使得通過他的勵磁電流較小�
直流串勵電動機:勵磁繞組是和電樞串聯(lián)�,所以這種電動機內磁場隨著電樞電流的改變有顯著的變化。為了使勵磁繞組中不致引起大的損耗和電壓�,勵磁繞組的電阻越小越好,所以直流串勵電動機通常用較粗的導線繞成,他的匝�(shù)較少�
直流復勵電動機:電動機的磁通由兩個繞組內的勵磁電流產��
、直流電動機的技術數(shù)�(jù)
重點掌握額定效率與額定溫��
額定效率=輸出功率/輸入功率
額定溫升指電動機的溫度允許超過環(huán)境溫度的允許�。銘牌上的溫升是指電動機繞組的溫��
并勵直流電動機的機械特�
掌握書上的例題�
并勵直流電動機的起動、反轉及調�
�1)起動和反轉一般了解即��
�2)調速:并勵電動機有三種調速方法:
改變磁��
改變電壓
改變轉子繞組回路電阻�
掌握它們各自的�(yōu)缺點�
控制電機
控制電機是指在自動控制系�(tǒng)中用作檢測、比�、放大和�(zhí)行等作用的電��
�1)直流伺服電動機
掌握永磁直流伺服電動機的分類及特�;普通型轉子永磁直流伺服電動機與小慣量型轉子直流伺服電動機的區(qū)��
永磁直流伺服電動機的工作原理及性能
理解工作原理,對性能要掌�
�2)交流伺服電動機
交流伺服電動機的結構及其工作原理一般了�,重點掌握其性能�
?�?)步進電動機
掌握步進電動機的優(yōu)點和主要性能指標,其他一般了解即可�
交流電動機的原理:通電線圈在磁場里轉動�
你知道直流電動機的原理了吧?直流電動機是利用換向器來自動改變線圈中的電流方向,從而使線圈受力方向一致而連續(xù)旋轉��
因此只要保證線圈受力方向一�,電動機就會連續(xù)旋轉。交流電動機就是應用這點的�
交流電動機由定子和轉子組�,你所說的模型�,定子就是電磁鐵,轉子就是線圈。而定子和轉子是采用同一電源�,所以,定子和轉子中電流的方向變化總是同步的,即線圈中的電流方向變了,同時電磁鐵中的電流方向也變,根�(jù)左手定則,線圈所受磁力方向不變,線圈能繼�(xù)轉下��
關于二個銅�(huán)的作用:二個銅�(huán)配上相應的二個電刷,電流就能源源不斷的被送入線圈。這個設計的好處是:避免了二根電源線的緾繞問�,因為線圈是不停的轉�,你想想如果簡單的用二條導線向線圈供電的話,會是怎么的情��
關于線圈中的電流由于是交流電,是有電流等于零的時刻,不過這個時刻同有電流的時間比起來實在是太短�,更何況線圈有質�,具有慣�,由于慣性線圈就不會停下來�
目前較常用的交流電動機有兩種:1、三相異步電動機�2、單相交流電動機。種多用在工�(yè)�,而第二種多用在民用電器上�
一、三相異步電動機的旋轉原�
三相異步電動機要旋轉起來的先決條件是具有一個旋轉磁�,三相異步電動機的定子繞組就是用來產生旋轉磁場�。我們知�,但相電源相與相之間的電壓在相位上是相�120度的,三相異步電動機定子中的三個繞組在空間方位上也互差120�,這樣,當在定子繞組中通入三相電源�,定子繞組就會產生一個旋轉磁�,其產生的過程如圖1所�。圖中分四個時刻來描述旋轉磁場的產生過程。電流每變化一個周�,旋轉磁場在空間旋轉一�,即旋轉磁場的旋轉速度與電流的變化是同步的。旋轉磁場的轉速為:n=60f/P 式中f為電源頻�、P是磁場的磁極對數(shù)、n的單位是:每分鐘轉�(shù)。根�(jù)此式我們知�,電動機的轉速與磁極�(shù)和使用電源的頻率有關,為此,控制交流電動機的轉速有兩種方法:1、改變磁極法�2、變頻法。以往多用種方�,�(xiàn)在則利用變頻技術實�(xiàn)對交流電動機的無級變速控制�
觀察圖1還可�(fā)�(xiàn),旋轉磁場的旋轉方向與繞組中電流的相序有關。相序A、B、C順時針排�,磁場順時針方向旋�,若把三根電源線中的任意兩根對�,例如將B相電流通入C相繞組中,C相電流通入B相繞組中,則相序變?yōu)?C、B、A,則磁場必然逆時針方向旋�。利用這一特性我們可很方便地改變三相電動機的旋轉方向� 定子繞組產生旋轉磁場�,轉子導條(鼠籠�)將切割旋轉磁場的磁力線而產生感應電�,轉子導條中的電流又與旋轉磁場相互作用產生電磁�,電磁力產生的電磁轉矩驅動轉子沿旋轉磁場方向以n1的轉速旋轉起�。一般情況下,電動機的實際轉速n1低于旋轉磁場的轉速n。因為假設n=n1,則轉子導條與旋轉磁場就沒有相對運�,就不會切割磁力線,也就不會產生電磁轉矩,所以轉子的轉速n1必然小于n。為此我們稱三相電動機為異步電動��
�、單相交流電動機的旋轉原�
單相交流電動機只有一個繞�,轉子是鼠籠式�。當單相正弦電流通過定子繞組�,電動機就會產生一個交變磁�,這個磁場的強弱和方向隨時間作正弦規(guī)律變�,但在空間方位上是固定�,所以又稱這個磁場是交變脈動磁場。這個交變脈動磁場可分解為兩個以相同轉�、旋轉方向互為相反的旋轉磁場,當轉子靜止時,這兩個旋轉磁場在轉子中產生兩個大小相等、方向相反的轉矩,使得合成轉矩為零,所以電動機無法旋轉。當我們用外力使電動機向某一方向旋轉�(如順時針方向旋轉),這時轉子與順時針旋轉方向的旋轉磁場間的切割磁力線運動�??;轉子與逆時針旋轉方向的旋轉磁場間的切割磁力線運動變�。這樣平衡就打破了,轉子所產生的總的電磁轉矩將不再是零,轉子將順著推動方向旋轉起來�
要使單相電動機能自動旋轉起來,我們可在定子中加上一個起動繞�,起動繞組與主繞組在空間上相差90�,起動繞組要串接一個合適的電容,使得與主繞組的電流在相位上近似相�90�,即所謂的分相原理。這樣兩個在時間上相�90度的電流通入兩個在空間上相�90度的繞組,將會在空間上產生(兩相)旋轉磁場,如圖2所示�
在這個旋轉磁場作用下,轉子就能自動起動,起動�,待轉速升到一定時,借助于一個安裝在轉子上的離心開關或其他自動控制裝置將起動繞組斷開,正常工作時只有主繞組工作。因�,起動繞組可以做成短時工作方式。但有很多時�,起動繞組并不斷開,我們稱這種電動機為電容式單相電動機,要改變這種電動機的轉向,可由改變電容器串接的位置來實�(xiàn)�
在單相電動機�,產生旋轉磁場的另一種方法稱為罩極法,又稱單相罩極式電動機。此種電動機定子做成凸極式的,有兩極和四極兩種。每個磁極在1/3--1/4全極面處開有小槽,如圖3所�,把磁極分成兩個部�,在小的部分上套裝上一個短路銅�(huán),好象把這部分磁極罩起來一�,所以叫罩極式電動機。單相繞組套裝在整個磁極上,每個極的線圈是串聯(lián)�,連接時必須使其產生的極性依次按N、S、N、S排列。當定子繞組通電�,在磁極中產生主磁�,根據(jù)楞次定律,其中穿過短路銅環(huán)的主磁通在銅環(huán)內產生一個在相位上滯�90度的感應電流,此電流產生的磁通在相位上也滯后于主磁�,它的作用與電容式電動機的起動繞組相當,從而產生旋轉磁場使電動機轉動起��
同步電動機的原理
同步電動機是屬于交流電機,定子繞組與異步電動機相同。它的轉子旋轉速度與定子繞組所產生的旋轉磁場的速度是一樣的,所以稱為同步電動機。正由于這樣,同步電動機的電流在相位上是超前于電壓�,即同步電動機是一個容性負�。為�,在很多時�,同步電動機是用以改進供電系�(tǒng)的功率因素的�
同步電動機在結構上大致有兩種
轉子用直流電進行勵磁。這種電動機的轉子如圖1所�,從圖中可看出�,它的轉子做成顯極式的,安裝在磁極鐵芯上面的磁場線圈是相互串�(lián)�,接成具有交替相反的極�,并有兩根引線連接到裝在軸上的兩只滑環(huán)上面。磁場線圈是由一只小型直流發(fā)電機或蓄電池來激�,在大多數(shù)同步電動機中,直流�(fā)電機是裝在電動機軸上�,用以供應轉子磁極線圈的勵磁電��
由于這種同步電動機不能自動啟�,所以在轉子上還裝有鼠籠式繞組而作為電動機啟動之用。鼠籠繞組放在轉子的周圍,結構與異步電動機相似�
當在定子繞組通上三相交流電源�,電動機內就產生了一個旋轉磁�,鼠籠繞組切割磁力線而產生感應電�,從而使電動機旋轉起來。電動機旋轉之后,其速度慢慢增高到稍低于旋轉磁場的轉�,此時轉子磁場線圈經由直流電來激�,使轉子上面形成一定的磁極,這些磁極就企圖跟蹤定子上的旋轉磁�,這樣就增加電動機轉子的速率直至與旋轉磁場同步旋轉為��
轉子不需要勵磁的同步電機
轉子不勵磁的同步電動機能夠運用于單相電源�,也能運用于多相電源上。這種電動機中,有一種的定子繞組與分相電動機或多相電動機的定子相�,同時有一個鼠籠轉�,而轉子的表面切成平面,如圖2所�。所以是屬于顯極轉子,轉子磁極是由一種磁化鋼做成�,而且能夠經常保持磁�。鼠籠繞組是用來產生啟動轉矩�,而當電動機旋轉到一定的轉速時,轉子顯極就跟住定子線圈的電流頻率而達到同�。顯極的極性是由定子感應出來的,因此它的�(shù)目應和定子上極數(shù)相等,當電動機轉到它應有的速度�,鼠籠繞組就失去了作用,維持旋轉是靠著轉子與磁極跟住定子磁極,使之同步�
交流電動機的工作效率較高,又沒有煙塵、氣�,不污染�(huán)�,噪聲也較小。由于它的一系列�(yōu)�,所以在工農�(yè)生產、交通運�、國防、商�(yè)及家用電�、醫(yī)療電器設備等各方面廣泛應用�
維庫電子�,電子知�,一查百通!
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