电动机的结构原理单元实训指导

实训指导：电动机的结构原理

电动机的基本结构实训内容

电动机的基本原理

一、电动机的分类（一）电动机按工作电源种类划分：可分为直流电机和交流电机。

直流电动机按结构及工作原理可划分：无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可划分：永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机划分：串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机划分：稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。（二）交流电机可分：同步电机和异步电机。

同步电机可划分：永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。异步电机可划分：感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机可划分：三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。交流换向器电动机可划分：单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。

二、直流电动机的基本结构电机要实现机电能量变换，电路和磁路之间必须有相对运动。所以旋转电机具备静止的和旋转的两大部分。静止和旋转部分之间有一定大小的间隙，称为气隙。静止的部分称为定子，作用是产生磁场和作为电机的机械支撑。包括主磁极、换向极、机座、端盖、轴承、电刷装置等。旋转部分称为转子或电枢，作用是感应电势实现能量转换。包括电枢铁心，电枢绕组，换向器、轴和风扇等。

(一)定子部分：1.主磁极：也称为主极。作用是产生气隙磁场。2.换向极：也称为附加极或间极。作用是改善换向。装在主极之间。3.机座：由铸钢或厚钢板焊成。是电机的机械支撑。4.电刷装置：将直流电压、电流引入或引出的装置。其组数与主极极数相等。

(二)转子部分：1.电枢铁心：主磁路的主要部分及嵌放电枢绕组，由硅钢片迭压而成。2.电枢绕组：由许多按一定规律联接的线圈组成。用来感应电动势和通过电流，是电路的主要部分。3.换向器：由许多彼此绝缘的换向片构成。

电机要实现机电能量变换，电路和磁路之间必须有相对运动。所以旋转电机具备静止的和旋转的两大部分。静止和旋转部分之间有一定大小的间隙，称为气隙。静止的部分称为定子，作用是产生磁场和作为电机的机械支撑。包括主磁极、换向极、机座、端盖、轴承、电刷装置等。旋转部分称为转子或电枢，作用是感应电势实现能量转换。包括电枢铁心，电枢绕组，换向器、轴和风扇等。

(一)定子部分：1.主磁极：也称为主极。作用是产生气隙磁场。2.换向极：也称为附加极或间极。作用是改善换向。装在主极之间。3.机座：由铸钢或厚钢板焊成。是电机的机械支撑。4.电刷装置：将直流电压、电流引入或引出的装置。其组数与主极极数相等。

(二)转子部分：1.电枢铁心：主磁路的主要部分及嵌放电枢绕组，由硅钢片迭压而成。2.电枢绕组：由许多按一定规律联接的线圈组成。用来感应电动势和通过电流，是电路的主要部分。3.换向器：由许多彼此绝缘的换向片构成。

三、交流电动机的基本结构

电动机由两个基本部分组成。（一）定子1.机座：通常有铸铁或铸钢制成。作用是固定铁芯和定子绕组，并以前后两个端盖支撑转子轴，它的外表面铸有散热筋。

2.铁芯：是电动机的磁路部分，铁芯固定在机座内，有表面绝缘的硅钢片曡压而成，硅钢片内圆冲制有均匀的槽口，用于放置定子绕组。3.定子绕：是电动机的电路部分。（二）转子1.转轴：作用输出力矩。2.转子铁芯：是把相互绝缘的硅钢片压装在转子轴上的圆柱体，在硅钢片的外圆上冲有均有的沟槽。供嵌转子绕组用。称为导向槽。3.转子绕组：分两种：一种是鼠笼式，另一种是绕线式。

四、直流电动机的基本理论如图，为直流电动机的结果原理图，其中磁极SN就是定子，换向器EF连接的电枢线圈为转子，两个电刷AB外接直流电。1.电刷A、B连着换向片，换向片固定于转轴上，随电机轴一起旋转，换向片之间及换向片与转轴之间均互相绝缘，它们构成的整体称为换向器。电刷A、B在空间上固定不动。在电机的两电刷端加上直流电压，由于电刷和换向器的作用将电能引入电枢线圈中，电流从电源正极到电刷B到电枢线圈左侧到线圈右侧再到电刷A流回电源负极，形成一个回路。

2.根据左手定则，左侧线圈受到向上的安培力，右侧线圈受到向下的里，线圈顺时针转动90°，如图

3.线圈与磁场完全垂直后，安培力不再能使线圈转动，这种状态叫做平衡状态，但是由于线圈刚才的旋转具有惯性，线圈还是能顺时针转动一个很小的角度，这个很小的角度再次让电刷左右换向器连接，此时转动的左侧的线圈依然受到向上的安培力，右侧收到向下的安培力，线圈再次顺时针旋转，如图

4.如此往复，保证了电动机能连续地旋转，以实现将电能转换成机械能以拖动生产机械，这就是直流电动机的工作原理。5.如果只有一圈转子，电动机在转动过程用惯性客服平衡状态，会使转子转动速度不均匀，有时快有时慢，所以在实际的直流电动机中，多是缠绕多个方向的线圈，如图，所示。

6.而原理图中的定子磁场也不是永磁铁提供的永久磁场，而是在定子中缠绕线圈利用直流电形成的电磁场

五、交流电动机的基本理论

三相电源相与相之间的电压在相位上是相差120度的，当在定子绕组中通入三相电源时，定子绕组就会产生一个旋转磁场，电流每变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一周，即旋转磁场的旋转速度与电流的变化是同步的。

当三相交流电流通入三相定子绕组后，在定子腔内便产生一个旋转磁场。转动前静止不动的转子导体在旋转磁场作用下，相当于转子导体相对地切割磁场的磁力线，从而在转子导体中产生了感应电流（电磁感应原理）。这些带感应电流的转子导体在磁场中便会发生运动（电流的力效应－－电