1、电机基础知识

1、电机基础知识简介一、电机的种类电机：也称电动机，俗称马达，是将电能转换成机械能的装置，广泛应用于现代各种机 械中作为驱动。1、按照电源性质的分类直流电机电机 < 交流电机同步电机-异步电机r同步电机'单相电机异步电机 ' 两相电机三相电机其他2、按照应用场合的分类：防爆电机、高原电机等3、按照工作频率的分类:普通电机、变频电机4、按照机座号的分类：中小型交流电机，即中心高为630mm及以下，或定子铁芯外径为990mm以下的电机；大型交流电机，即中心高为630mm以上，或定子铁芯外径为990mm以上的电机。5、按转子结构分类异步电机又分为绕线型异步电动机和鼠笼型异步电动机。

2、二、交流电机交流电机基本原理交流电机是一种用来实现电能和机械能相互转换的旋转电磁机械。交流电机进行能量转换时，必须具备能做相对运动的两大部件：定子：静止不动的部分，用来建立磁场；转子：旋转运动的部分，用来产生感应电动势，并流过工作电流的被感应部件定、转子之间有空气隙，以便转子旋转。1、直流电机的优点1.直流电机具有良好的启动特性和调速特性2直流电机的转矩比较大3维修匕H交便宜4直流电机的直流相对于交流比较节能环保2、直流电机的缺点1直流电机制造1:限贵2有碳刷1、交流电机的优点1交流电机制造匕瞰便宜2矢量变频技术的发展，已经可以用变频电机模拟成直流电3相对于直流电机在结构简单、维护容易、对环境

3、要求低以及节能和提高生产力等方面具有足够的优势,使交通运输、国防以及日常生活之中2、交流电机的缺点交流电机的启动性和调速性较差1）、同步电机同步电机的主要运行方式有三种，即作为发电机、电动机和补偿机运行。作为发电机运 行是同步电机最主要的运行方式,作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同 步电动机的功率因数可以调节,在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效 率。近年来，小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多同步电机还可以接于电网作为 同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠喝节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性 或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电

4、压的目的2人异步电机异步电机是一种交流电机,其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。还随 着负载的大小化。负载转矩越大，转子的转速越低。异步电机包括感应电机、双馈异步电机 和交流换向器电机。感应电不最广，在不致引起误解或混淆的情况下，一般可称感应电机为异 步电机。优点:结构简单，制造方便，价格便宜，运行方便。缺点:功率因数滞后，轻载功率因数低，调速性能稍差。交流电机常用名词解释额定功率：电机转轴上有效的输出机械功率，用W表示。额定电压：指电动机额定输出时电机端子间的电压，用V表示。目前中国常用的电压等级: 220V、380V、6kV、10kVx 35kV、llOkV、220kV、33O

5、kV、5OOkV , 1000kV额定电流：指电动机在额定电压下工作的电流，也就是定子绕组的线电流。电机极数：在三相异步电动机中指定子绕组的磁场极数。额定转速：额定负载下的电机转速。绝缘等级：电机定子绕组绝缘等级(定子绕组所能承受的极限温度)，分别为A级(105)、 E 级(120 °C)、B 级(130 °C)、F 级(155 °C)、H 级Q80 °C)。温升：电机在额定负载下运行，并达到热稳定时，电机各部件达到的温升容许极限绕组的接线方式：三相电机定子绕组的接线方式，区分为Y接与二接。工作制：连续工作制S1 ;短时工作制S2 ;断续周期工作制S3

6、;包括起动的断续周期工作制S4 ;包括电制动的断续周期工作制S5 ;连续周期工作制S6 ;包括电制动的连续周期工作制S7 ;包括变速负载的连续周期工作制S8 ;负载与转速非周期变化工作制S9IP防护等级：指电机防护固体级液体进入电机内部的等级标注方式防护等级 （第1个数字）含义（防止固体物体进入内部的等级）防护等级 （第2个数字）含义（防止水进入内部的等级）0无防护0无防护1防护大于50mm的固体进入内部1防滴2防护大于12mm的固体进入内部215防滴3防护大于25mm的固体进入内部3防淋水4防护大于1mm的固体进入内部4防濠5防尘进入内部5防喷水6尘网进入内部6防海浪或强力喷水78潜水异步交

7、流电机异步电机通常做成三相的，这样便于建立旋转磁场。当电机的三相对称绕组,接通三相交流电后，在空气隙中产生一个转速为nl=60f/p 的旋转磁场。m转速；f一频率；在中国，电源频率为50Hzp磁极对数；磁极是成对出现的，2P电机是指有1对磁极对于三相异步交流电机，雨极（2P）电机的同步转速为：60x50+1=3000转/分；同理，四极 （4P）电机的同步转速为：60x50+2=1500转/分，依次类推。由于异步电机转子的转速总是低于或高于其旋转磁场的转速，异步之名由此而来。异步 电机转子转速与旋转磁场转速之差，称为转差。转差率通常在10%以内。例如：我司2P的GPS泵，转速为2900转/分；4

8、P的GPS泵，转速为1450转/分。这个 转速就是指电机转子的转速，与旋转磁场的转差率约为3% 异步交流电机的分类按电压等级分类，异步电机可分为低压电机机I高压电机。额定电压为660V及以下的三相异步电机称为低压电机；额定电压为3kV及以上的三相异步电机称为高压电机。按转子结构形式分类，异步电机又分为绕线型异步电动机口鼠笼型异步电动机。绕线型异步电动机：具定、转子均具有三相对称绕组。电机在起动过程中，可在转子电 路中接入可变电阻，使起动电流始终保持在额定电流的两倍左右，而始终保持最大的起动转 矩，因此电机的起动性能好。主要用于卷扬机等需要经常起动并频繁变换旋转方向（正反转） 的机械设备中。图5

9、18异与电机的绕线式转上鼠笼型异步电动机：具转子绕组由导条和端环焊接而成，形式很像捉老鼠的笼子，此类 电机由此而得名，简称笼型电机。大多采用鼠笼型异步电机图1 3）三相鼠笼式电动机的结构示图电机产品型号与代号的意义三相异步电动下L电压380 VLw 82dB而百制飞1-电直35 9 AB也绝嫌药 甲 1P44172标盒推尊JB”9621999电机的型号包括三部分，即：系列+机座号+极数例如Y132S1-2电机：YY表示异步电动机132第二部分数字表示机座中心高毫米数（机座不带底脚 时,与机座带底脚时相 同）；S第三部分英文字母为机座长度代号（S-短机座、M-中机座、L-长机座），字 母后的数字

10、为铁心长度代号；1一字母后的数字为铁心长度代号；-2第四部分横线后的数字为电动机的极数，这是一台2极电动机。另外：使用条件环境温度：不超过40;海拔:不超过1000米；相对湿度：不超过95% ;额定电压：380伏；额定频率：50赫兹；接法：3千瓦及以下为Y接，4千瓦及以 上为接；工作方式：连续（S1）。三相异步电动机型号字母含义字母含义字母含义Y异步电动机D多速O封闭B防爆L铝线缠组R绕线式W户外S双鼠笼Z冶金起重K高速Q高起动转轮H高转差率三、变频电机为了实现不同的转速与扭矩，以适应负载的需求变化，可使三相异步电机通过变频器调 速，称为变频电机。根据之前提到的公式：nl=60f/p ,简单说

11、就是通过改变频率f来实现 改变转速m变频电机与普通电机的区别普通电机是根据市电的频率和相应的功率设计的，只有在额定的情况下才能稳定运行。变频电机就不同了，变频电机要克服低频时的过热与振动，所以变频电机在设计上要比普通 电机性能要好一点。两种电机区别如下：1、变频电机可以使电机的转速能够调整,进而根据负荷情况实现节能的目的。普通电 机是一个具有固定转速的设备，不能调整。2、与普通电机的散热系统不同,变频电机增加了强制冷却风扇，该风扇的动力来自于 单独的电源，不能从主电机出线；强冷风扇的作用就是为了保证电机在低转速下的冷却。3、同功率的变频电机比普通电机铁心截面要大，线圈匝数要多,线径要大，绝缘要

12、高4、变频电机增大了电磁负荷。普通电机工作点基本在磁饱和拐点，如果用做变频，易 饱和，产生较高的激磁电流，而变频电机在设计时增大了电磁负荷，使磁路不易饱和。5、变频电机加强了槽绝缘，一是绝缘材料加强，一是加大槽绝缘的厚度，以提高承受 高频电压的水平。6、采取了防止轴电流措施，对容量超过160KW电动机应用轴承绝缘措施。主要是防 止产生磁路不对郴口轴电流，当其他高频分量所产生的电流结合一起作用时，轴电流将大为 增加，从而导致轴承损坏，所以一般要采取绝缘措施。7、另外，对恒功率变频电动机，当转速超过3000/min时，采用的是耐高温的特殊润 滑脂，以补偿轴承的温度升高。变频电机优点1、具备有软启动功能；利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也 不超过额定电流减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求延长了设备和阀门的使用寿命。 节省了设备的维护费用。2、采用电磁设计,减少了定子和转子的阻值。3、适应不同工况条件下的频繁变速。4、在一定程度上节能。四、电机计算方法确定合适的电机功率P电机功率的计算1)静功率计算：> 线性运动:F