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东方电机介绍电机原理和分类
作者:196 发布日期:2020-08-05

  电机在我们的生活中是很常见的一种部件,在很多机械中也起着非常重要的驱动作用。我们对于电机的了解其实还不够多,所以了解电机的基本知识对于我们的选购和安装来说是很重要的。下面东方电机将会为大家介绍电机的原理和分类。

  电机的直观理解

  应用领域

  磁场相互牵引---旋转的本质

  结构

  ①定子总成:由铁芯与绕组组成,承担建立电机磁场功能

  ②转子总成:由铁芯与绕组/导条/磁钢组成,承担建立电机转矩输出功能

  ③轴承:一个支撑轴的零件,它可以引导轴的旋转,也可以承受轴上空转的部件

  ④接线盒:将绕组线引出,与电源接入的机构

  ⑤轴承:用来支撑电机轴承和转子的作用

  ⑥风叶:工业电机用来冷却机座,吹走多余热量作用

  ⑦机座:固定端盖和支撑定子铁心,液体冷却电机还承担液体管路的作用

  交流电机理论简述

  交流模型

  虽然同步电机与异步电机在原理、性能、励磁方面差异很大,但在定子的铁芯结构、绕组特点、感应电势,产生旋转磁场等方面是相同的。

  绕组的作用是产生磁场,转子无论是磁源与否,均产生对应磁场与之旋转。

  绕组

  一般情况下,电机定子都是有铁芯与绕组构成,这是交流电机的共有性质,为了有效利用铁芯,将绕组沿铁芯内圆呈圆周均匀分布,为了达到降低或消除特定谐波目的,将跨距由整矩变换成短矩,理论与大量实践证明,利用分布因数与短矩因数可以提高电机运行性能。

  在电机绕组设计中,分布因数与短矩因数作为重要的参数,参与电机电磁计算。

  节距因数

  无论单层或上层绕组均由线圈构成,线圈的节距y1通常为整距或者短距,如下图所示,线圈电动势 为构成线圈的两根导体感应电动势差,线圈感应电动势多罗星1,当线圈节距为y1时,线圈两边导体感应电动势相位差为:

  绕组基波节距因数可表示为:

  当线圈为整距时,线圈导体节距为y=τ,电动势相位差为180度,此时 Kp1=1,但短矩时,Kp1<1,因此,节距因数代表线圈短矩后感应电动势比整距时所打的折扣。

  短距因数

  一个线圈组由q个分布线圈构成,利用电动势星形图确定其电动势如右图所示,对于双或双层绕组,q个线圈是等距的,每个线圈电动势为E1,彼此之间的相位差即为相邻槽角度α,线圈组感应电动势大小相等,彼此差α电角度的q个线圈电动势向量和,下图可知,这q个向量可视作正多边形的一部分,作为正多边形的外界圆,可得线圈组电动势:

  绕组分布因数kd1

  其表征为由集中到分布对电动势打的折扣。

  磁动势简介

  右图给出了两极电机下一个整距绕组通以有效值为I的交流电后电机内的磁场分布,这是一个两极磁场,当电流从右边导体流入,从左边导体流出时,磁力线在电机上半部分进入定子,在下半部分流出定子,上半部分为S极,下半部分为N极,极性相反。

  根据安培全电流定律,图中所示任何一个闭合回路的磁动势等于所包含围的全电流,该总磁动势的一半作用上半个铁芯和一个气隙当中另一半作用与先半部分,其单边磁势最大幅值为:

  三相旋转磁动势

  三相绕组由三个单相绕组组成,这三个单相绕组通以对称三相交流电流时,各自产生单相脉振磁动势,其总和即为三相绕组合成磁动势,对于A相绕组中的电流如果为:

  其A相产生的基波脉振磁动势为:

  同理B、C相对应相差120度电角度。三相合成基波磁动势为:

  三相交流电机由以下重要结论:

  · 三相合成基波磁动势为一个幅值恒定,大小为(3/2)Fφ1的旋转磁动势,当用旋转矢量表示其端点轨迹为圆。

  · 基波磁动势的同步转速为:n1=60f/p,其中f为频率,P为极对数,如2对极的电枢绕组通以50赫兹激励,则产生的转速为1500转每分钟。

  · 当某项电流达到最大值时,基波旋转磁动势恰好位于该相绕组的轴线上。如果相序相反,则磁动势旋转方向也随之相反。

  电机分类

  我们了解的感应电机一般都是当做电动机运行,实际上,包括感应电机在内的其他电机,还可以做发电机与电磁制动状态运行,这三种运行转态的本质区别在于机电能量转换方向不同,在电动机运行,电机拖动负载,将电能转换为机械能;而在发电机运行状态时,在原动机驱动下将机械能转换为电能;在电磁制动状态下,转子输入的机械能和电源输入的电能均转换为热能。

  综上所述,通过东方电机的介绍,我们已经能够充分的了解到电机的原理和分类。电机运转是需要很多的小部件来支撑的,电机本身也是结构比较精巧的构件。电机有不同的种类,这样不同的电机就可以满足不同机械的需求了。

 

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