第1章 电动机概述

1、第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.1 电动机的型号与分类电动机的型号与分类 1电动机分类电动机分类 （1）按工作电源分类）按工作电源分类 n 直流电动机直流电动机 l 无刷直流电动机和有刷直流电动机无刷直流电动机和有刷直流电动机 n 交流电动机交流电动机 l 单相交流电动机和单相交流电动机和 三相交流电动机三相交流电动机 （2）按结构及工作原理分类）按结构及工作原理分类 n 同步电动机同步电动机 l 永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机 n 异步电动机异步电动机 l 笼型异步电动机和绕线转子异步电动机笼型异步电动机和绕线转子异步电动

2、机 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.1 电动机的型号与分类电动机的型号与分类 1电动机分类电动机分类 （3）按用途分类）按用途分类 n 驱动电动机驱动电动机 l 电动工具用电动机电动工具用电动机 l 家电用电动机家电用电动机 l 其他通用小型机械设备用电动机。其他通用小型机械设备用电动机。 n 控制电动机控制电动机 l 步进电动机步进电动机 l 伺服电动机伺服电动机 交流伺服电动机交流伺服电动机 直流伺服电动机直流伺服电动机 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.1 电动机的型号与分类电动机的型号与分类 1电动机分类电动机分类 （4）按运转速度分类）按运转速度分类 n 高速电动机高速

3、电动机 n 低速电动机低速电动机 n 恒速电动机恒速电动机 n 调速电动机调速电动机 n 控制电动机控制电动机 （5）按运动形式分类）按运动形式分类 n 旋转电动机旋转电动机 n 直线电动机直线电动机 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.1 电动机的型号与分类电动机的型号与分类 2电动机的型号电动机的型号 我国电动机产品型号由产品代号、规格代号、特殊环境代我国电动机产品型号由产品代号、规格代号、特殊环境代 号、补充代号等组成，并按顺序排列。号、补充代号等组成，并按顺序排列。 （1）产品代号）产品代号 n 类型代号表示电动机的类型类型代号表示电动机的类型 Y（J）异步电动机；异步电动机；T同

4、步电动机；同步电动机；Z直流电动机；直流电动机； Q潜水电泵；潜水电泵；F纺织用电动机；纺织用电动机；H交流换向器电动机。交流换向器电动机。 n 特点代号表示电动机的性能、结构或用途特点代号表示电动机的性能、结构或用途 O封闭；封闭；R绕线式；绕线式；B防爆；防爆；D多速；多速；Q高启动转高启动转 矩；矩；K高速；高速；S双鼠笼；双鼠笼；H高转差率；高转差率；T通风机等。通风机等。 n 设计序号。对第一次设计的产品，不标设计序号。设计序号。对第一次设计的产品，不标设计序号。 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.1 1.1 电动机的型号与分类电动机的型号与分类 2 2电动机的型号电动机的型号

5、 （2 2）规格代号）规格代号 规格代号包括机座号或中心高尺寸、机座长度代号、功率、规格代号包括机座号或中心高尺寸、机座长度代号、功率、 转速、极数、电压等级等。转速、极数、电压等级等。 其中机座长度代号用国际通用字母表示，其中机座长度代号用国际通用字母表示，L L长机座，长机座，M M 中机座，中机座，S S短机座。短机座。 （3 3）特殊环境代号，表示电动机使用环境。）特殊环境代号，表示电动机使用环境。 TT热带用；热带用；THTH湿热带用；湿热带用；TATA干燥带用；干燥带用；GG高原用；高原用； HH船用；船用；WW户外用；户外用；FF化工防腐用等。化工防腐用等。 （4 4）补充代号。

6、该代号不常用。）补充代号。该代号不常用。 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.1 1.1 电动机的型号与分类电动机的型号与分类 2 2电动机的型号电动机的型号 举例：举例： （1 1）电动机型号：）电动机型号：Y100L24WFY100L24WF 表示中心高为表示中心高为100mm100mm，长机座，长机座，2 2号铁芯长度，号铁芯长度，4 4极，户外极，户外 化工防腐用异步电动机。机座长度代号后的数字为铁芯长度代化工防腐用异步电动机。机座长度代号后的数字为铁芯长度代 号。号。 （2 2）电动机型号：）电动机型号：JQO2524JQO2524 表示为封闭式高启动转矩异步电动机，表示为封闭式

7、高启动转矩异步电动机，5 5号机座、号机座、2 2号铁芯号铁芯 长度、长度、4 4极。极。 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.2 1.2 电动机外壳防护等级电动机外壳防护等级 电动机外壳防护等级的标志由表征字母电动机外壳防护等级的标志由表征字母“IP” （International Protection，国际防护）及附加在其后的两个表，国际防护）及附加在其后的两个表 征数字组成，如征数字组成，如IP44。 第一位表征数字表示第一种防护，即防止人体触及或接近第一位表征数字表示第一种防护，即防止人体触及或接近 壳内带电部分和壳内转动部件，以及防止固体异物进入电动机，壳内带电部分和壳内转动部件

8、，以及防止固体异物进入电动机， 其防护等级如表其防护等级如表1-1所示，数字越大表示其防护等级越高。所示，数字越大表示其防护等级越高。 第二位表征数字表示第二种防护，即防止由于电动机进水第二位表征数字表示第二种防护，即防止由于电动机进水 而引起有害影响，该表征数字表示的防护等级如表而引起有害影响，该表征数字表示的防护等级如表1-2所示，数所示，数 字越大表示其防护等级越高。字越大表示其防护等级越高。 当只需用一个表征数字表示某一防护等级时，被省略的数当只需用一个表征数字表示某一防护等级时，被省略的数 字应以字母字应以字母“X”代替，如代替，如IPX5。当防护的内容有所增加时，。当防护的内容有所

9、增加时， 可用补充字母表示，补充字母放在数字之后或紧跟可用补充字母表示，补充字母放在数字之后或紧跟“IP”之后。之后。 表表1-1 第一位数字表示的防护等级第一位数字表示的防护等级 第一位表第一位表 征数字征数字 简简 述述详详 细细 定定 义义 0无防护电动机无防护电动机无专门防护无专门防护 1 防止大于防止大于50mm的固的固 体物体侵入体物体侵入 防止较大尺寸（直径大于防止较大尺寸（直径大于50mm）的外物侵入）的外物侵入 2 防止大于防止大于12mm的固的固 体物体侵入体物体侵入 防止中等尺寸（直径大于防止中等尺寸（直径大于12mm）的外物侵入）的外物侵入 3 防止大于防止大于2.5m

10、m的的 固体物体侵入固体物体侵入 防止直径或厚度大于防止直径或厚度大于2.5mm的工具、电线或类似的工具、电线或类似 的小外物侵入而接触到电动机内部的零件的小外物侵入而接触到电动机内部的零件 4 防止大于防止大于1.0mm的的 固体物体侵入固体物体侵入 防止直径或厚度大于防止直径或厚度大于1mm的工具、电线或类似的的工具、电线或类似的 小外物侵入而接触到电动机内部的零件小外物侵入而接触到电动机内部的零件 5防尘电动机防尘电动机 完全防止外物侵入，虽不能完全防止灰尘进入，完全防止外物侵入，虽不能完全防止灰尘进入， 但侵入的灰尘量并不会影响电动机的正常工作但侵入的灰尘量并不会影响电动机的正常工作

11、表表1-2 第二位表征数字表示的防护等级第二位表征数字表示的防护等级 第二位表第二位表 征数字征数字 简简 述述详详 细细 定定 义义 0无防护电动机无防护电动机无专门防护无专门防护 1防滴电动机防滴电动机垂直滴下的水滴（如凝结水）对电动机应无有害影响。垂直滴下的水滴（如凝结水）对电动机应无有害影响。 2 15防滴电动防滴电动 机机 当电动机由正常位置向任何方向倾斜至当电动机由正常位置向任何方向倾斜至15以内时，垂直滴以内时，垂直滴 水对电动机应无有害影水对电动机应无有害影响响 3防淋水电动机防淋水电动机与垂直线成与垂直线成60范围内的淋水应无有害影响范围内的淋水应无有害影响 4防溅水电动机防

12、溅水电动机承受任何方向的溅水应无有害影响承受任何方向的溅水应无有害影响 5防喷水电动机防喷水电动机承受任何方向的喷水应无有害影响承受任何方向的喷水应无有害影响 6防海浪电动机防海浪电动机 承受猛烈的海浪冲击或强烈喷水时，电动机的进水量应不达承受猛烈的海浪冲击或强烈喷水时，电动机的进水量应不达 到有害的程度到有害的程度 7防浸水电动机防浸水电动机 当电动机浸入规定压力的水中，经规定时间后，电动机的进当电动机浸入规定压力的水中，经规定时间后，电动机的进 水量不应达到有害程度水量不应达到有害程度 8潜水电动机潜水电动机 电动机在制造厂规定的条件下能长期潜水。一般为水密型，电动机在制造厂规定的条件下能

13、长期潜水。一般为水密型， 某些类型电动机也可允许水进入，但不应达到有害程度某些类型电动机也可允许水进入，但不应达到有害程度 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.3 1.3 电动机中的电磁定律电动机中的电磁定律 电动机的形式和种类很多，但其工作原理都是基于电磁感电动机的形式和种类很多，但其工作原理都是基于电磁感 应定律和电磁力定律的。应定律和电磁力定律的。 1 1安培环路定理（或称全电流定理）安培环路定理（或称全电流定理） 只要导体中有电流流过，就会在导体周围产生磁场，这就只要导体中有电流流过，就会在导体周围产生磁场，这就 是电流的磁效应，即所谓是电流的磁效应，即所谓“电生磁电生磁”。磁场的

14、分布用磁力线来。磁场的分布用磁力线来 表示。表示。 图1-1 电流方向与磁力线方向的关系 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.3 1.3 电动机中的电磁定律电动机中的电磁定律 1 1安培环路定理（或称全电流定理）安培环路定理（或称全电流定理） （1）磁感应强度）磁感应强度B。磁感应强度。磁感应强度B用来表示磁场的大小和用来表示磁场的大小和 方向。将磁力线上每点的切线方向规定为磁感应强度的方向，方向。将磁力线上每点的切线方向规定为磁感应强度的方向， 用磁力线的疏密程度表示磁感应强度的大小。用磁力线的疏密程度表示磁感应强度的大小。 （2）磁通量）磁通量。穿过磁场中某一截面。穿过磁场中某一截面S

15、的磁力线数称为通的磁力线数称为通 过该截面的磁通量，简称磁通过该截面的磁通量，简称磁通() 。 若磁场均匀，且磁场与截面垂直，则若磁场均匀，且磁场与截面垂直，则 =BS 。 因此，磁感应强度又称磁通密度。因此，磁感应强度又称磁通密度。 B S cos d S BS 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.3 1.3 电动机中的电磁定律电动机中的电磁定律 1 1安培环路定理（或称全电流定理）安培环路定理（或称全电流定理） （3）磁场强度）磁场强度H。 （4）全电流定律。磁场中沿任一闭合回路）全电流定律。磁场中沿任一闭合回路l对磁场强度对磁场强度H 的线积分等于该闭合回路所包围的所有导体电流的代数

16、和。的线积分等于该闭合回路所包围的所有导体电流的代数和。 若闭合回路沿线长度为若闭合回路沿线长度为L，磁场强度，磁场强度H处处相等，且闭合回处处相等，且闭合回 路所包围的总电流由通过电流路所包围的总电流由通过电流i的的N匝线圈提供，则匝线圈提供，则HL=Ni 。 B HBH 或 1 d n k l k HlI 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.3 1.3 电动机中的电磁定律电动机中的电磁定律 2 2磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律 磁路的欧姆定律与电路的欧姆定律不同之处：磁路的欧姆定律与电路的欧姆定律不同之处： 电路中有电流就有功率损耗，而在磁路中的恒定磁通下电路中有电流就有功率损耗，而在磁

17、路中的恒定磁通下 没有功率损耗；没有功率损耗； 电流全部在导体中流动，而在磁路中没有绝对的磁绝缘电流全部在导体中流动，而在磁路中没有绝对的磁绝缘 体，除在铁芯的磁通外，空气中也有漏磁通；体，除在铁芯的磁通外，空气中也有漏磁通； 电阻为常数，磁阻为变量；电阻为常数，磁阻为变量； 对于线性电路可应用叠加原理，而当磁路饱和时为非线对于线性电路可应用叠加原理，而当磁路饱和时为非线 性电路性电路，不能应用叠加原理。，不能应用叠加原理。 12 mmmm n FF RRRR 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.3 1.3 电动机中的电磁定律电动机中的电磁定律 3 3电磁感应定律电磁感应定律 磁场变化会在

18、线圈中产生感应电动势，感应电动势的大小磁场变化会在线圈中产生感应电动势，感应电动势的大小 与线圈的匝数与线圈的匝数N和线圈所交链的磁通对时间的变比率成正比，和线圈所交链的磁通对时间的变比率成正比， 这是电磁感应定律。这是电磁感应定律。 通常，电动机中的感应电动势根据其产生原因的不同，可通常，电动机中的感应电动势根据其产生原因的不同，可 以分为以下三种。以分为以下三种。 （1 1）自感电动势自感电动势eL 当线圈中流过交变电流当线圈中流过交变电流i时，由时，由i产生的与线圈自身交链的产生的与线圈自身交链的 磁链随时间发生变化，由此在线圈中产生的感应电动势称为自磁链随时间发生变化，由此在线圈中产生

19、的感应电动势称为自 感电动势，用感电动势，用eL表示。表示。 L L dd dd i eL tt 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.3 1.3 电动机中的电磁定律电动机中的电磁定律 3 3电磁感应定律电磁感应定律 （2 2）互感电动势互感电动势eM 在相邻的两个线圈中，当线圈在相邻的两个线圈中，当线圈1中的电流中的电流i1交变时，它产生交变时，它产生 的与线圈的与线圈2相交链的磁通相交链的磁通 21也产生变化，由此在线圈也产生变化，由此在线圈2中产生中产生 的感应电动势称为互感电动势，用的感应电动势称为互感电动势，用eM2表示。表示。 211 M2 dd dd i eM tt （3 3）

20、切割电动势切割电动势e 如果磁场恒定不变，导体或线圈与磁场的磁力线之间有相如果磁场恒定不变，导体或线圈与磁场的磁力线之间有相 对切割运动时，在线圈中产生的感应电动势称为切割电动势，对切割运动时，在线圈中产生的感应电动势称为切割电动势， 又称速度电动势。若磁力线、导体与切割运动三者方向相互垂又称速度电动势。若磁力线、导体与切割运动三者方向相互垂 直，则由电磁感应定律可知切割电动势的计算公式为：直，则由电磁感应定律可知切割电动势的计算公式为：e=Blv 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.3 1.3 电动机中的电磁定律电动机中的电磁定律 4 4电磁力定律电磁力定律 载流导体在磁场中会受到电磁力

21、的作用。当磁场力和导体载流导体在磁场中会受到电磁力的作用。当磁场力和导体 方向相互垂直时，载流导体所受的电磁力的计算公式为方向相互垂直时，载流导体所受的电磁力的计算公式为： F=BlI 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.4 1.4 电动机中使用的材料电动机中使用的材料 导电材料：是绕制线圈用的，要求其导电性能好，电阻损导电材料：是绕制线圈用的，要求其导电性能好，电阻损 耗小，一般选用紫铜线。耗小，一般选用紫铜线。 导磁材料导磁材料 ：主要采用硅钢片，也称电工钢片。：主要采用硅钢片，也称电工钢片。 绝缘村料：用于导体之间和各类构件之间的绝缘处理，如绝缘村料：用于导体之间和各类构件之间的绝缘

22、处理，如 聚酯漆、环氧树脂、玻璃丝带、电工纸、云母片、玻璃纤维板聚酯漆、环氧树脂、玻璃丝带、电工纸、云母片、玻璃纤维板 等。等。 电动机常用绝缘材料按耐热能力划分为电动机常用绝缘材料按耐热能力划分为A、E、B、F、H、 C 6个等级。其极限工作温度分别为：个等级。其极限工作温度分别为： 105、120、130、 155、180、180以上。以上。 结构材料：结构材料：铸铁、铸铸铁、铸钢钢和钢板和钢板。 第一章第一章 电动机概述电动机概述 1.4 1.4 电动机中使用的材料电动机中使用的材料 导电材料：是绕制线圈用的，要求其导电性能好，电阻损导电材料：是绕制线圈用的，要求其导电性能好，电阻损 耗小，一般选用紫铜线。耗小，一般选用紫铜线。 导磁材料导磁材料 ：主要采用硅钢片，也称电工钢片。：主要采用硅钢片，也称电工钢片。 绝缘村料：用于导体之间和各类