级进模教程电机培训

电机资料王兆贤2009

10内容(Contents)概述电动机的种类,特性,适用的领域典型电机简介:感应电动机,使用最多.变频电机:电机技术的主要发展趋势电机参數:电机与变频器之间所要求的指标专题讨论概述电动机:电能变成机械能发电机:机械能变成电能磁场是媒介定子,转子,气隙是三要素使用最多的典型电动机是感应电动机技术的发展方向变频电机,永磁电机,高速电机,等等电动机分类按功率范围：大型电机:几百马力以上,发电厂,化肥厂,轧钢厂等中小型电机:1马力至几百马力,工业应用,标准化分马力电机:低于1马力,能耗标准随家电按应用分：电动机直流电机永磁式激磁式交直流通用电机（单相串激式）电机分类-按结构分：换向式 感应式交流异步电机罩极式分相式电容式电容启动交流同步电机永磁式磁滞式磁阻式电按电源分类机分类－电动机直流电动机永磁式直流 电磁式直流电机 电动机串激式直流电动机并激式直流电动机复激式直流电动机交流电动机电容启动式电动机分相式电动 磁阻式同步机 电动机磁滞式同步电动机电容运转电 永磁式同步动机 电动机单相异步电 单机同步电 单相串激电动机 动机 动机感应电动机基本原理定子线圈在通入交流电后,建立旋转磁场穿过气隙与鼠笼转子导条耦合在转子导条内产生感应电势,进而产生电流导条内感生电流建立转子磁场定、转子磁场的相互作用造成电机运行的各种状态。感应电动机基本结构感应电动机基本结构和材料功能部件定子线圈：通过电流，建立磁场。漆包线。定、转子铁心：导磁。硅钢片。转子导条：通过感生电流。铝。支承部件机壳：支撑定子。钢板或者压铸铝合金轴：支撑转子。中碳钢。端盖和轴承：联接定子和转子，建立气隙。绝缘结构槽绝缘、相绝缘等。按耐热等级分为A.E.B.F.H.C等通常用聚酯薄膜等辅助部件热保护器：电流型、温度型等。引接线感应电动机基本结构和材料电机生产工艺过程定子冲片－铁心－绝缘－绕线－嵌线－接线－浸漆转子冲片－铁心－铸铝－下轴－加工转子外园－动平衡试验电机装配电机生产需用的工装模具冲压模具：制造冲片压铸模具：转子铸铝绕线模具：制造线圈等家用单相马达基本性能(1)额定电压(V)额定电流(A)额定功率(W)额定转速(rpm)启动电流（倍）启动转矩（倍）额定转矩（Nm)最大转矩(倍）家用单相马达基本性能(2)效率

ή＝P2/P1温升

Y/90

A/105

E/120B/130

F/155

H/180t=（(R2-R1）/R1）*（234。5＋t1)-(t2-t1)cosφ功率因数噪声(dB)安全性能绝缘电阻不低于3MΩ对地1500V耐压1min130%UH1min匝间耐压试验铭牌型号功率电压频率电流转速接线图绝缘等级是否有热保护器生产厂家有关认证：CCC，UL，CSA，VDE其它变速电动机直流及交直流两用电机,良好变速特性,变电阻有碳刷及换向器交流感应电机,无刷矢量变频有良好变速特性,相当于直流电机变极变压交流同步电机,无刷矢量变频有良好变速特性,相当于直流电机变频节能原理变频能节电吗?是的.因为:风扇及泵类负荷叶轮拨动空气或液体时，电机输出力矩与转速的平方成正比,输出功率与转速的立方成正比。当电机的转速下降到原来的一半时，其输出功率下降到原来的1／8。即使电机在低速时的效率略低于高速，其输入功率仍然大大下降了因此变速可节电，变频是变速方法之一。变频节能是有条件的非风扇及泵类负荷节电效果会小比如，输出功率及效率都与转速成正比，不节能1000转，输出100瓦，效率80%，输入125W500转，输出50瓦，效率40%，输入也是125W非连续运行节电效果会小,比如某些家用空调成功经验艾默生环境优化报告2005年在8家大卖场的中央空调系统安装了256台变频器安装在功率大于2.2KW的空气处理箱的风扇电机上,相对原有的定频系统,风扇节能达到35%,安装在经过挑选的冷冻水泵及热水泵上,相对原有的定频系统水泵节能达到60%。变频可节能的其它原因避免了大的启动电流尽量采用电机的高效率运行点永磁电机，高效率是其特点,无励磁功率感应电机及开关磁阻电机,效率低于永磁电机关注运行效率冰箱压缩机采用变频永磁无刷电机时,以上两点很重要如何选用变频电机?目前常用的三种变频电机变频感应电机相数:三相,两相控制方法:电压比频率为恒值,矢量控制无刷永磁电机无刷直流及无刷交流径向气隙及轴向气隙径向气隙中，又有内转子及外转子之分。表面永磁体及插入式永磁体。径向气隙/表面磁体转子/无槽定子绕组；轴向气隙/带槽定子绕组；轴向气隙/无槽定子绕组等等。而带槽的定子绕组又有分布式与集中式绕组开关磁阻电机变频感应电机的种类通常采用三相感应电机。市场上用于变频电机的功率模块及集成的控制片也都设计成三相形式。控制方法采用电压比频率为恒值的居多矢量控制在将来会用的越来越多。对称的两相感应电机也有应用。变频感应电机的优缺点优点：常功率速度范围宽转子结构能经受高速旋转可以不用传感器便能启动在正弦波电流下可以低噪音运行绕组散热容易缺点:定子不能采用用分块式结构相间有直接接触（需相间绝缘）低速高力矩条件下的效率及功率密度较差无刷永磁电机的种类分无刷直流及无刷交流两种。以电机的反电动势及电流波形为准。如两者均为正弦波，则称为无刷交流。如电机的反电动势为梯形而电流波形为矩形则称为无刷直流,目前的应用中无刷直流用的多一些。无刷永磁电机又因其结构的不同可分为很多种。比如：

有径向气隙及轴向气隙二种。通常使用的多为径向气隙。径向气隙的无刷永磁电机中又有内转子及外转子之分。内转子又有表面永磁体及插入式永磁体。同样，外转子中也有表面磁体及插入式磁体之分。而外转子采用插入式磁体的要少一些。还有径向气隙/表面磁体转子/无槽定子绕组；轴向气隙/带槽定子绕组；轴向气隙/无槽定子绕组等等。而带槽的定子绕组又有分布式与集中式绕组之分。分布槽定子，插入永磁体转子无刷永磁电机的优缺点优点：常功率速度范围中等转子结构高速能力中等配合电子控制器可以利用磁阻不对称实现无传感器启动正弦电流下低噪音运行绕组散热容易定子端低电感缺点定子不能采用分块式结构相间直接接触（需相间绝缘）输出力矩中的脉振分量与磁阻力矩／永磁力矩的比有关集中绕组分块式定子，插入永磁体转子无刷永磁电机的优缺点器常功率速度范围中等转子结构承受高速能力中等配合电子控制器可以利用磁阻不对称实现无传感启动相间无直接接触（无需相间绝缘）定子可采用分块结构优点：

缺点：输出力矩中的脉振分量与磁阻力矩／永磁力矩的比有关定子绕组散热较差分布槽定子，表面磁体内转子无刷永磁电机的优缺点优点：效率及功率密度好正弦电流时噪音小无传感器启动定子绕组散热容易定子端低电感缺点：不能利用磁阻不对称来进行相间有接触（需相间绝缘）永磁体在转子上不容易固定集中绕组，分块外定子，表面磁体内转子无刷永磁电机的优缺点效率及功率密度好正弦电流时低噪音无传感器启动定子可采用分块结构相间不接触（不需相间绝缘）优点：

缺点：☆不能利用磁阻不对称来进行☆热传导欠佳转子永磁体不容易固定集中绕组内定子，表面磁体外转子效率及功率密度好正弦电流时低噪音无传感器启动可采用分块结构相间不接触（不需相间绝缘）永磁体容易固定无刷永磁电机的优缺点优点：

缺点：不能利用磁阻不对称来进行定转子叠厚有限制转子惯性大开关磁阻电机定子多为集中式带槽绕组,转子采用无绕组磁阻式结构优点：速度调节范围广转子结构特别适用于高速或超高速运转可利用磁阻不对称作无传感器启动转子可提供高力矩小惯量相间无直接接触（不需要相间绝缘）可采用定子分块结构缺点：噪音较难控制有较大脉振力矩没有通用的电子控制器散热结构较差变频调速电机小结••几种变频调速电机各有不同的优缺点及其适用的应用场合，不能作简单的优劣比较，应就使用的环境作具体分析后选用合适的电机种类。感应电机采用传统结构，生产容易，转子结实可靠，有自启动能力。如果采用

V／F为常值的控制方法，控制器简单；如果用矢量控制则响应速度提高。其调速范围比较广，适用于很多种场合。比如滚筒洗衣机，采用3相2极感应电机可提供从600～14,000rpm的宽范围调速，在实用中多有使用。有通用的变频器，开关磁阻电机的转子结构简单。特别适合于高速及超高速应用场合。比如，在日本就有将开关磁阻电机用于10万转／分的场合的报道。其噪音一般较高，但如果在控制方法上进行特别处理，其噪音水平也可以降到与感应电机相接近。其力矩及效率在大范围的速度变化中都比较接近，适于很大范围调速场合。美国美泰克的海王星滚筒洗衣机就曾应用开关磁阻电机