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bsport体育:史上最全面的电动机类型解说 干货

来源:bsport体育注册 作者:bsport体育登录

  电动机,把电能转换成机械能的一种设备。旧时俗称马达,是Motor的音译。在电路中用字母“M”(旧标准是“D”)表示。发电机在电路中用字母G表示。

  19世纪30年代出现直流电机的雏形。由于直流电机自身固有的缺点(主要是换向问题,特别是高电压的情况下),到了19世纪80年代以后,交流电机得到迅速发展。

  电机:依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。包括机械能→电能;电能→机械能;电能→电能。

  基本结构:主要包括一个用以产生磁场的的定子绕组和一个旋转电枢(转子)再加上附件。在定子绕组旋转磁场的作用下,电枢有电流通过并受磁场的作用而转动。产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。

  (2)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等。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)直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。

  永磁直流电动机根据使用的磁性材料不同,又分为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等。

  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。

  5.异步电动机按转子的结构分类 可分为笼型感应电动机(旧称鼠笼型异步电动机)和绕线转子感应电动机(旧称绕线.按照运转速度分类 高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。

  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极变速电动机外,还有电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机、开关磁阻调速电动机等等。

  根据电动机定子(铜线)绕组形状的不同,电机分为圆线电机和扁线电机,电机扁线化是产业的重要趋势。扁线电机定子绕组所用的导线截面形态是矩形,几根也较粗。圆线电机定子绕组则用的是多根细的圆线]

  1.电磁式直流电动机 电磁式直流电动机由定子磁极、转子(俗称电枢)、换向器(俗称整流子)、电刷、机壳、轴承等构成。电刷是连接电源与转子绕组的导电部件,具备导电与耐磨两种性能。

  直流电机按励磁方式分类:给励磁绕组的供电方式,即励磁方式,可分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。

  (2)直流并励电动机:励磁绕组与转子绕组相并联,励磁电流比较恒定;励磁绕组两端电压就是电枢两端电压,但是励磁绕组用细导线绕成,匝数也很多,因此具有较大的电阻,使得通过他的励磁电流较小。起动转矩与电枢电流成正比,起动电流约为额定电流的2.5倍左右。转速会随着电流及转矩的增大而略有下降,短时过载转矩为额定转矩的1.5倍。

  (3)直流串励电动机:励磁绕组与转子绕组(电枢)之间通过电刷和换向器相串联、分压,励磁电流与电枢电流成正比,定子的磁通量随着励磁电流的增大而增大,转矩近似与电枢电流的平方成正比,转速随转矩或电流的增加而迅速下降。其起动转矩可达额定转矩的5倍以上,短时间过载转矩可达额定转矩的4倍以上,转速变化率较大,空载转速非常高(一般不允许其在空载下运行)。为了降低励磁绕组的损耗和电压降,励磁绕组的电阻越小越好,所以通常用较粗的导线绕成,匝数较少。

  永磁式直流电动机由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成。定子磁极采用永磁体,有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料制成。按照其结构形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。转子一般采用硅钢片叠压而成,比电磁式直流电动机转子的槽数要少。小功率的多数为3槽,较高档的为5槽或7槽。漆包线绕在转子铁心的两槽之间(三槽即有三个绕组),其各接头分别焊在换各器的金属片上。永磁电动机的电刷一般使用单性金属片或金属石墨电刷、电化石墨电刷。

  无刷直流电动机由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。位置传感按转子位置的变化,沿着一定次序对定子绕组的电流进行换流,即检测转子磁极相对定子绕组的位置,并在确定的位置处产生位置传感信号,经信号转换电路处理后去控制功率开关电路,按一定的逻辑关系进行绕组电流切换。定子绕组的工作电压由位置传感器输出控制的电子开关电路提供。

  交流电异步电动机分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为单相异步电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。

  定子由机座和带绕组的铁心组成。铁心由硅钢片冲槽叠压而成,槽内嵌装两套空间互隔一定电角度的主绕组(也称运行绕组)和辅助绕组(也称起动绕组)。主绕组直接接交流电源,辅助绕组一般串接离心开关或起动电容、运行电容等之后,再接入电源。

  三相异步电动机的结构与单相异步电动机相似,其定子铁心槽中嵌装三相绕组,三相绕组有单层链式、单层同心式和单层交叉式三种结构。定子绕组接入三相交流电源后,产生的旋转磁场在转子导体中产生感应电流,转子在感应电流和气隙旋转磁场的相互作用下,又产生电磁转柜(即异步转柜),使电动机旋转。因为是异步转柜,所以称为异步电动机。

  属于异步启动-永磁同步电动机。其磁场系统由一个或多个永磁体组成,通常是在用铸铝或铜条焊接而成的笼型转子的内部,按所需的极数装镶有永磁体的磁极。定子结构与异步电动机类似。当定子绕组接通电源后,电动机以异步电动机原理起动动转,加速运转至同步转速时,由转子永磁磁场和定子磁场产生的同步电磁转矩(由转子永磁磁场产生的电磁转矩与定子磁场产生的磁阻转矩合成)将转子牵入同步,电动机进入同步运行。

  也称反应式同步电动机,是利用转子交轴和直轴磁阻不等而产生磁阻转矩的同步电动机,其定子与异步电动机的定子结构类似,只是转子结构不同。

  磁阻同步电动机是由笼型异步电动机演变来的。为了使电动机能产生异步起动转矩,转子还设有笼型铸铝绕阻。转子上开设有与定子极数相对应的反应槽(仅有凸极部分的作用,无励磁绕组和永久磁铁),用来产生磁阻同步转矩。

  根据转子上反应槽的结构不同,可分为内反应式转子、外反应式转子和内外反应式转子。其中,外反应式转子反应槽开地转子外圆,使其直轴与交轴方向气隙不等。内反应式转子的内部开有沟槽,使交轴方向磁通受阻,磁阻加大。内外反应式转子结合以上两种转子的结构特点,直轴与交轴差别较大,使电动机的力能较大。磁阻同步电动机也分为单相电容运转式、单相电容起动式、单相双值电容式等多种类型。

  内转子式磁滞同步电动机的转子结构为隐极式,外观为光滑的圆柱体,转子上无绕组,但铁心外圆上有用磁滞材料制成的环状有效层。定子绕组接通电源后,产生的旋转磁场使磁滞转子产生异步转矩而起动旋转,随后自行牵入同步运转状态。在电动机异步运行时,定子旋转磁场以转差频率反复地磁化转子;在同步运行时,转子上的磁滞材料被磁化而出现了永磁磁极,从而产生同步转矩。

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