最终电机课件

电机学1.1概述

一、电机的定义广义：实施电能生产、传输、使用和电能特性变换的机械和装置。狭义：电机是基于电磁感应定律、电磁力定律（能进行电磁感应），由电路和磁路所构成，能进行机电能量转换或信号变换的电磁机械装置。二、电机的主要类型

发电机——将机械功率转换为电能电动机——将电能转换为机械功率变压（流、频、相位）器——将电能转换为另一种形式的电能控制电机——电气机械系统中调节、放大和控制作用据能量转换分据学科分电机静止的电气设备——变压器旋转电机交流电机直流电机直流发电机直流电动机同步电机异步电机同步发电机同步电动机异步电动机异步发电机实物图使用中的变压器水轮发电机电动机汽轮发电机组三、电机中所用材料电电路导电材料及绝缘材料

导电材料：紫铜、铝线绝缘材料：聚脂漆、云母片按耐热能力高低分六个等级A—105ºE—120º

B—130ºF—155ºH—180ºC180º2、磁磁路导磁材料硅钢片、铸钢等导磁材料：铁磁材料3、力结构材料铸钢、铸铁、钢板等四、电机作用和地位电能生产——由同步发电机生产；高压输电——由升压变压器将发电机发出的电压升高到输电电压再输送；降压用电——由降压变压器将输来的高压电降为所需低电压，供给用电设备；生产机械的拖动——由各种电动机实现；控制系统中的信号转换——由各种控制电机完成。我国老牌电机厂：哈尔滨电机厂上海电机厂四川：德阳东方电机厂请观察电力系统示意图，找到系统中使用的电机？2．电机的近代发展及趋势单机容量不断增加如汽轮发电机：中小型电机技术与经济指标不断改进新的设计方法（CAD）、工艺、材料、测试手段应用范围扩大19005MVA1956水内冷208MVA192025MVA1960320MVA1937空气冷却100MVA目前>1000MVA氢气冷却150MVA2.1交流异步电机

作电动机运行的异步电机。因其转子绕组电流是感应产生的，又称感应电动机。异步电动机是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。各国的以电为动力的机械中，约有90％左右为异步电动机，其中小型异步电动机约占70％以上。在电力系统的总负荷中，异步电动机的用电量占相当大的比重。

三相异步电动机由定子（不动部件）、转子（旋转部件）及气隙组成。2.2基本结构1.三相异步电动机的定子三相异步电动机的定子由机座、端盖、定子铁心和定子绕组几个主要部分组成。机座、端盖组成电机的外壳。机座主要用来固定和支撑定子铁心；中、小型电机的端盖可支撑转子，保护定子绕组和转子绕组端部。铁心和机座定子铁心和定子槽形状转子槽形如图6—3所示。定子槽形如图6—4所示。定子铁心和绕组2.三相异步电动机的转子异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴三个主要部分构成。转子槽形如图6—6所示。根据转子绕组的不同，三相异步电动机的转子分为鼠笼式和绕线式转子两大类。（1）笼型转子笼型绕组是自闭的。（2）绕线转子绕线式异步电动机转子绕组也是三相绕组。转子结构转子照片3.气隙异步电动机的定、转子之间存在有气隙。中、小型电机的气隙通常为0.2～1.5mm。

异步电动机按保护形式的不同分为四种结构形式:开启式；防护式；封闭式；防爆式。异步电动机按冷却方式的不同分为两类结构形式:外部冷却(介质只与铁心、绕组、机壳的外表面接触);内部冷却(介质在空心导线内部通过,直接带走热量)。2.3异步电动机的结构形式

2.4电机的安装方式电机的安装方式分为卧式和立式。卧式电机安装后转轴为水平方向,立式电机的转轴为垂直方向。一般情况下用卧式的居多。异步交流电动机的特点异步交流电动机具有结构简单、维修方便、运行可靠的特点，与同容量的其他电动机比重量轻、成本低、价格便宜，因此得到广泛的应用。由于时间关系，我们只学习三相笼型异步电动机。一台三相笼型转子异步电动机结构图如图6—1所示，笼型转子异步电动机拆散形状如图6—2所示。2.5主要产品系列介绍三相异步电动机的型号说明如下：Y100L1－2其中Y是产品代号,表示三相异步电动机;100表示机座中心高为100mm;L表示机座长度代号，意思是长机座（M为中机座；S为短机座）；1.表示铁心长度代号；2.表示电机的极数。2.6异步电动机的额定值（1）额定功率PN——指额定运行时电机的输出功率（单位kW）（2）额定电压UN——额定运行时定子的线电压（单位V）（3）额定电流IN——额定运行时定子的线电流（单位A）（4）额定频率fN——指额定运行时电枢的频率（单位Hz）一般指工业电网标准频率50Hz。（5）额定转速nN——额定运行时电机的转速

（单位r／min）通常额定转速比同步转速低2%~6%。二极电机的额定转速为2950r/min左右；四极电机的额定转速为1450r/min左右。另外铭牌上还有功率因数cos、绝缘等级、定子绕组相数、接法、工作方式、防护等级等。异步电动机铭牌电动机的绝缘等级和允许温升

绝缘材料是电机中最为薄弱的环节。绝缘材料尤其容易受到高温的影响而加速老化并损坏。不同的绝缘材料耐热性能有区别，采用不同绝缘材料的电气设备其耐受高温的能力就有不同。因此一般的电气设备都规定其工作的最高温度。电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分Y、A、E、B、F、H、C级。允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。绝缘等级

Y级A级

E级B级

F级

H级

C级极限温度（℃）90

105

120

130

155

180

180以上电机的绝缘等级决定于它所采用的绝缘材料的耐热等级。若一台电机主要部件的绝缘结构采用不同耐热等级的绝缘材料，其绝缘等级按绝缘材料的最低耐热等级考核。电动机的外壳防护等级

第一位数字:表征防固体进入性能简述第2位数字:表征防液体进入性能简述0无防护电机0无防护电机1防护>50mm固体的电机1防滴电机2防护>12mm固体的电机215º防滴电机3防护>2.5mm固体的电机3防淋水电机4防护>1mm固体的电机4防溅水电机5防尘的电机5防喷水电机6防海浪电机7防浸水电机8潜水电机如:IP44电机的工作制工作制（也叫定额）：电动机的工作方式。有S1S10共十类，常用的是S1S3这三类。S1为连续工作制；S2为短时工作制(运行与停歇交替进行，运行时间短，停歇时间也不是很长)；S3