电机基础知识 (3)ppt课件

电机的基础知识解说，1，1，电机的定义，电机(Electricmachinery，通称“电机”)是基于电磁感应法则实现电力转换和传输的电磁装置。 电路中用文字m (旧规格中为d )表示。 电机的5个性能指标：起动转矩、起动电流、效率、功率因数和线圈温度上升。 效率：电动机的输出机械功率与输入功率之比，通常以百分比表示。 启动转矩：马达刚通电后不旋转时马达轴输出的转矩。 额定转矩：电机正常动作时的转矩。 功率因数：电机输入有效功率与实际功率之比。 2、电磁直流电动机，永磁直流电动机，无刷直流电动机，电动机，直流电动机，交流电动机，带刷直流电动机，单相电动机，稀土类永磁直流电动机，铁氧体永磁直流电动机，铝镍钴永磁直流电动机，串联励磁直流电动机，并联励磁直流电动机， 其他励磁直流电动机、复合励磁直流电动机、 等二、电动机的种类、1、动作电源的种类、1、3、电动机、直流电动机、同步电动机、异步电动机、磁滞同步电动机、永磁同步电动机、磁阻同步电动机、感应电动机、交流整流子电动机、三相异步电动机、单相异步电动机、罩极异步电动机、2、结构和动作原理、排斥电动机、 单相串联励磁电动机，交流直流两用电动机2，4，电动机，容量起动式单相异步电动机，容量起动运转式单相异步电动机，分相式单相异步电动机，电动机，驱动用电动机，控制用电动机，电动工具用电动机，家电用电动机，通用小型机械设备用电动机，步进电动机， 伺服电动机，3 .起动和运转方式分类5 .用途分类4、转子的构造分类、电动机、笼型异步电动机、绕线型异步电动机、3， 5、电动机、低速电动机、高速电动机、恒速电动机、调速电动机、齿轮减速电动机、电磁减速电动机、转矩电动机、爪极同步电动机、有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机、无级变速电动机、电磁调速电动机、PWM变频调速电动机、开关磁阻调速电动机、6， 按运转速度，返回，6，3，一般的电动机说明，1，无刷直流电动机(BLDC )的构造和原理2，永磁直流电动机3，电磁直流电动机按励磁方式分别采用4，异步电动机的工作原理5，同步电动机，7，无刷直流电动机采用半导体开关元件实现了电子转换，如图1所示，以往的接触式整流子和电刷取代了电子转换具有可靠、无转向火花、机械噪声低等优点，广泛应用于高档录音台、录像机、电子设备及自动化办公设备。 如图2所示，无刷DC电动机由永久磁铁转子、多极绕组定子、位置传感器等构成。 位置传感根据转子位置的变化，以一定的顺序使定子绕组的电流转流(即，检测转子磁极相对于定子绕组的位置，在决定的位置产生位置传感信号，在由信号转换电路处理后，控制电力开关电路，以一定的逻辑关系进行绕组电流的切换)。 从位置传感器的输出受到控制的电子开关电路供给定子绕组的操作电压。 1、无刷直流电动机(BLDC )的结构和原理、8、图1、9、图2、无刷直流电动机具有永磁转子和绕组定子。 另外，无刷直流电机有带外部旋转磁铁型和带内部旋转磁铁型2种。 在无刷直流电动机中，感应线圈(相位)的位置(恒定磁场的情况)根据通电电流产生的感应磁场，切换(转换)为适当的相位。 霍尔效应传感器通常用于探测转子的位置。 另外，也可以采用无传感器方式。然后，10、2、永磁直流电动机、F=BILB磁通密度l-通电导体长度I-导体中的电流f方向-左手定律如图所示，如果对电刷a、b施加直流电源，则在形成直流电动机的物理模型这一实现线圈abcd中流过电流。 其方向从a到d，电流I与磁场作用于线圈，产生电磁力f=BIL，电枢再次通过电磁力旋转，驱动生产机械。 力的方向由左手法则决定，图示时刻电流从a变为d时，ab段受到的电磁力的方向从右变为左，电子逆时针旋转。 电枢旋转180度后，外部电路的电流I不变，线圈的电流方向从d到a，此时电磁力的方向不变，电动机向一定的方向旋转。 永久磁铁式直流电动机也由定子磁极、转子、电刷、外壳等构成，定子磁极采用永久磁铁(永久磁铁钢)，有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料，11、定子含有2个以上的永久磁铁电极。 转子包括通过电刷与电压源连接的绕组和机械换向器。 通电绕组的相反极性和吸引定子磁铁时，转子会旋转直到与定子对齐。 转子和定子对齐后，刷子越过换向器触点，向下一个绕组通电，引起连续旋转。 电机的速度与所施加的电压成正比。 反转电机的连接方向，转向也会发生变化。 返回，12、3、电磁直流电动机按励磁方式分类，电磁式直流电动机的定子磁极(主磁极)由铁心和励磁绕组构成。 根据其励磁(旧规格称为励磁)方式，可以分为其他励磁直流电动机、并联励磁直流电动机、串联励磁直流电动机、复合励磁直流电动机。 根据励磁方式不同，定子磁极磁通(由定子磁极的励磁线圈通电产生)的规律也不同。 返回，产生13、旋转磁场、(1) .图3所示的最简单的三相定子绕组AX、BY、CZ，它们在空间上以相互差120的法则对称排列。 形成星形与三相电源u、v、w连接。 三相定子绕组中流过三相对对称电流。 随着电流流过定子绕组，三相定子绕组产生旋转磁场(图4 )。 (2) .旋转磁场的方向旋转磁场的方向由三相绕组的电流相序决定，为了改变旋转磁场的方向，只要改变流过定子绕组的电流相序，即，调换三根电源线中的任意两根即可。 此时，转子的旋转方向也发生变化。 另外，图4的旋转磁场的形成，14，图3的三相异步电动机的定子接线=0时，AX线圈中不流过电流的负的情况，BY线圈的电流从y流向b-1的正的情况，CZ线圈中的电流从c流向z的右手的螺旋定律得到的合成磁场的方向如图4(a )所示。 在=120的情况下，当BY线圈中没有电流流过正时，AX线圈中的电流为从a流过x的负时，CZ线圈中的电流从z流过c的右手螺旋定律得到的合成磁场的方向在图4(b )中示出。 当=240时，在CZ绕组中流过电流的负的情况下，AX绕组中的电流为从x流向a的正的情况下，BY绕组的电流从b流向y。从右手的螺旋法则得到的合成磁场的方向如图4(c )所示。 可以看出，当定子绕组的电流变化1个周期时，合成磁场也会沿电流的相顺方向在空间上旋转1圈。 随着定子绕组中的三相电流周期性变化，产生的合成磁场也旋转，因此被称为旋转磁场。图3的三相异步电动机的定子接线、15、(1)三相异步电动机接通三相交流电源时，三相定子绕组中流过三相对称电流，产生三相磁动势(定子旋转磁动势)和旋转磁场。 (2)该旋转磁场与转子导体相对切断运动，根据电磁感应原理在转子导体中产生感应电动势，产生感应电流。 (3)根据电磁力法则，通电的转子导体在磁场中受到电磁力的作用，形成电磁转矩，旋转驱动转子，在电动机轴上施加机械负荷时，向外部输出机械能。 4、异步电机的工作原理，三相异步电机利用将电能转换成机械能的感应原理。导线放置在电磁场内，受力的影响使磁场通过。 在AC感应电动机中，磁场置于固定部(定子)内。 受电磁力影响的导体在转子内。 定子通常由3个电角120度的相位绕组构成。 流过三相交流时，电流流过转子的导线。 定子产生的磁场的相互作用和转子内的通电导线使转子“拖动”到定子磁场。 回来说，16、异步电机为交流电机，负载时的旋转速度与受电网的频率之比并非一定关系。 根据负荷的大小也会发生变化。 负载转矩越大，转子的转速越低。 异步电动机有感应电动机、双馈异步电动机、交流整流子电动机。 感应电动机的应用最广泛，不引起误解和混乱的情况下，感应电动机可以说是异步电动机。 1、单相异步电动机，定子由床和带绕组铁心组成。 铁芯层叠了硅钢板的冲压槽，槽中组装了空间为90电角的主绕组(也称为运转绕组)和辅助绕组(也称为起动绕组)。 在主绕组上连接交流电源，在辅助绕组上串联连接离心开关s、起动电容器、运转电容器等后，接通电源。 转子是笼型铝压铸转子，层叠铁芯后，将铝浇入铁芯的槽中，一起铸造端环，使转子的导线与笼型短路。 此外，分相电动机的定子绕组示意图、单相凸极式盖极异步电动机的结构示意图、17、将转子的逆时针方向设为正方向，观察下图时，转子相对于正方向磁场的旋转率为S=(n1-n)/n1转子相对于反方向磁场的旋转率为S-=(n1-(-n)/n1=2-S 0|T-|； 0T； S=1时，T=T-合成转矩为0。 单相异步电动机与单相电阻起动异步电动机、单相容量起动异步电动机、单相容量运转异步电动机和单相二值容量异步电动机、单相异步电动机的T-s曲线、返回、18、三相异步电动机、三相异步电动机的结构类似于单相异步电动机，在其定子铁心槽中嵌入三相绕组(单层链式、单层同心式、单层交叉式三种) 定子绕组接通三相交流电源后，绕组电流产生的旋转磁场在转子导体中产生感应电流，转子通过感应电流和气隙旋转磁场的相互作用产生电磁旋转盘(即异步旋转盘)，使电动机旋转。 笼型异步电动机、绕组型异步电动机、19、1、永磁同步(PMSM )、模拟结构图、5、同步电动机、20、实物结构图、21、定子、定子绕组一般制成多相(三、四、五相)，通常为三相绕组。 三相绕组沿定子铁心对称分布，电角在空间上偏移120度，流过三相交流电流时产生旋转磁场。 转子、转子采用永久磁铁，目前主要以钕铁硼为永久磁铁材料。 采用永久磁铁简化了电动机的结构，提高了可靠性，没有转子的铜消耗，提高了电动机的效率。 (1)表面安装式(SM-PMSM )，正交轴电感Ld和Lq相同气隙大，弱磁通能力小，扩速能力受到限制，(23 )、(2)埋入式(IPMSM )； 正交轴电感：LqLd气隙小，具有良好的弱磁通能力，返回、24、2、磁阻式同步电动机磁阻同步电动机也称为反应式同步电动机，利用这种电动机的转子自身没有磁性，磁场中的可动部件使磁路的磁阻最小的原理， 根据转子正交方向的磁阻差异产生转矩，将该转矩称为磁阻转矩或反应转矩。 磁阻同步电动机结构简单，成本低廉，应用广泛。 磁阻同步电动机有单相和三相，电力由几瓦变为几百瓦。25、一、基本结构、26、二、工作原理、27、磁阻式同步电动机的结构图、返回、28、3、磁滞同步电动机、磁滞同步电动机的转子由硬磁性材料制成，该硬磁性材料具有较宽的磁滞回线，剩馀磁通密度Br和矫顽力Hc大于软磁性材料。磁滞电动机的主要优点是结构简单，运转可靠，起动扭矩大，能够在不安装起动装置的情况