电机运行原理及基本概念

电机运行原理及基本概念

电机事业部电机分享资料余姚市天腾塑胶金属有限公司一、功能与特点单相串激电动机是目前世界上用量最大的一类微型电机之一，年需用量约3亿台以上。它既适用于交流电源，又适用于直流电源。当采用交流供电时，称交流串激电动机。采用直流供电时，称直流串激电动机。一、功能与特点这种电动机转速高、体积小、重量轻，调速方便。大量应用于小型机床、化工、医疗、自动控制和民用工业自动化等部门。尤其是在电动工具行业和家电行业应用更为广泛。二、运行原理及基本概念1、电动机工作原理:电动机输入电源----电流在定子与转子之间产生电磁感应-----电磁同极排斥-----推动转子（定子是固定的）------转动做功-----传动带动其它设备.2、电机的基本结构可分为两部分：⑴、不动部分：定子（包括：叠压定子、定子绕组等）⑵、旋转部分：转子（包括：铸铝转子、转轴、轴承、前、后端盖等）。定子绕组是电机实行电磁能量转换的关键组件，它必定遵守三个基本原则；①是绕组通入电流后必然产生磁场；②是绕组导体与磁场发生相对切割运动，绕组中必然产生电动势；③是绕组中若有电流通过且处在磁场中，导体必然受到磁场力的作用。表示电机在额定工作状态下运行时，绕组允许的温度升高值（即绕组的温度比周围空气温度高出的数值）。允许温升的高低取决于电机使用的绝缘材料。各种电气设备工作时最高允许温度各有一定数值。例如常用的橡胶绝缘导线的最高容许温度为65℃，电缆最高容许温度为50～80℃。电机应视所用的绝缘材料而定，也就是说电机的运行性能和使用寿命与绝缘材料和绝缘系统的性能密切相关，很大程度上取决于它们的性能和质量。3、绝缘等级：d电机要能在恶劣的环境条件下可靠工作，绝缘结构应能具备电气强度高、耐热性好、导热性好、防潮防尘性好、机械强度高和便于维护等特点，此外对于在湿热带、海上等环境工作的电机，其绝缘结构应经过特殊处理。绝缘老化的主要原因是长期高温，即所谓热老化。因此提高绝缘材料和绝缘结构的耐热性，是改善电机性能，延长使用寿命和提高运行可靠性的主要措施，不同的绝缘材料有不同的耐热性能。4、绝缘等级：5、绝缘等级：电机内部的绝缘结构都应有相同的耐热等级，主要分为5种。A、E、B、F、H，电机绝缘等级、极限温度与温升关系如下表：绝缘等级 A E BFH极限工作温度℃

105 120 130 155 180 热点温差℃ 5 5 10 15 15

温升电阻法K 60 75 80 100 125 温升温度计法K 55 65 70 80 105 环境温度规定为40℃，温升=极限工作温度－环境温度－热点温度（K）6、绝缘等级：

如果线圈中心线上有一根轴，用轴承支撑起来，那么，线圈可绕轴转动。这是因为通电线圈在磁场中，它的两个线圈边分别受到两个方向相反的电磁力，形成了力矩所致。如图5所示。5、通电线圈在磁场中，线圈两边将受到电磁力的作用。当线圈在磁场中转动时，相应的两个边，比如，线圈边1和线圈边2，从一个磁极下转到另一个磁极下时，由于磁场极性有了改变，从而使线圈反方向转动，于是线圈只能绕中心轴来回摆动，而不能产生连续旋转运动。为了使线圈连续旋转，应该想办法当线圈边所处的磁场极性改变时，同时改变线圈边的电流方向，只有这样线圈边所受的电磁力的方向才能保持不变，使他连续旋转。5、通电线圈在磁场中，线圈两边将受到电磁力的作用。图5电磁力的产生6、换向器和电刷的作用

——能使线圈边电流方向改变的作用。图6有了换向器和电刷，能使线圈的两边从一个磁极转到另一个磁极时，相应地改变线圈两边的电流方向。有了换向器和电刷之后，在各个磁场下的线圈边中的电流，始终保持着各自一定的电流方向。这样一来，转矩方向保持不变，线圈就可以连续旋转。因此，换向器和电刷就起到了线圈中电流的换向作用。6、换向器和电刷的作用7、何谓串激电机？

串激电机是一种其定子线圈，亦称激磁绕组（产生主磁场的绕组）同转子线圈，亦称电枢绕组（产生转矩的绕组）通过电刷和换向器串联在一起再接到电源的一种电机。串激电机电气原理图，如图7所示。图7前面说过，有了换向器和电刷后，转子线圈中的电流在一个极下始终保持一个方向。比如，在S极下电流是流入线圈，以

+表示。那么，在N极下电流是流出线圈，以-表示。实际上，转子铁芯每个槽均嵌放有线圈，而且所有转子线圈均通过换向器串联起来，形成一个闭合回路。串激电机工作原理图，如图8所示。这是2极电机的情况。

7、何谓串激电机？

8图中定子线圈通过电流IN产生了磁通φ，转子线圈也流过电流，比如，在S极下的线圈的电流方向是流入纸面，用

+表示，而在N极下的线圈的电流方向是流出纸面，用-表示。定子线圈建立的磁通同通电的转子线圈中的导体相互作用产生电磁转矩，使电机转子旋转。电机的旋转方向可用左手定则确定。7、何谓串激电机？

将定子线圈中的电流称激磁电流，而转子线圈中的电流称电枢电流。激磁电流是流过电刷的总电流，也即是电源提供的电流。电刷将转子线圈分开两部分并联起来形成两条支路，每条支路的电流为流过电刷电流的一半，也即是激磁电流的一半，为Ia=IN/2。7、何谓串激电机？

速率特性：n=f（P2）当负载增加时，转速下降得很快——软特性。转矩特性：Mem=f（P2），Mem随着P2的增加而很快向上弯曲。电机原理图三、串激电机的基本特性电路图原理

U=IZ+EU=IR+E式中：U——电源电压

I——回路电流

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