交流電動機和直流電動機的工作原理

2022-08-22 01:15:02 字數 3596 閱讀 3666

電動機的作用是將電能轉換為機械能。電動機分為交流電動機和直流電動機兩大類。

(一) 交流電動機及其控制

交流電動機分為非同步電動機和同步電動機兩類。非同步電動機按照定子相數的不同分為單項非同步電動機、兩相非同步電動機和三相非同步電動機。三相非同步電動機結構簡單,執行可靠,成本低廉等優點,廣泛應用於工農業生產中。

1. 三相非同步電動機的基本結構

三相非同步電動機的構造也分為兩部分:定子與轉子。

(1)定子:

定子是電動機固定部分,作用是用來產生旋轉磁場。它主要由定子鐵心、定子繞組和機座組成。

(2)轉子:

轉子是重點掌握的部分,轉子有兩種,鼠籠式與繞線式。掌握他們各自的特點與區別。鼠籠式用於中小功率(100k以下)的電動機,他的結構簡單,工作可靠,使用維護方便。

繞線式可以改善啟動效能和調節轉速,定子與轉子之間的氣隙大小,會影響電動機的效能,一般氣隙厚度為0.2-1.5mm之間。

掌握定子繞組的接線方法。

2. 三相非同步電動機的工作原理

掌握公式n1=60f/p、s=(n1-n)/n1、n=(1-s)60f/p,同時明白它們的意義(很重要),要能夠靈活運用這些公式,進行計算。同時記住:通常電動機在額定負載下的轉差率sn約為0.

01-0.06。書上的例題要重點掌握。

3. 三相非同步電動機銘牌上的資料

(1)型號:掌握書上的例子。

(2)額定值:一般了解,掌握額定頻率和額定轉速,我國的頻率為50赫茲。

(3)連線方法:有y型和角型。

(4)絕緣等級和溫公升:掌握允許溫公升的定義。

(5)工作方式:一般了解。

4. 三相非同步電動機的機械特性

掌握額定轉矩、最大轉矩與啟動轉矩的關係。書上的公式要掌握並能靈活運用進行計算。同時記住以下內容:

(1)在等速轉動時,電動機的轉矩必須和阻轉矩相平衡。

(2)當負載轉矩增大時,最初瞬間電動機的轉矩t(3)一般三相非同步電動機的過載係數是1.8-2.2 .

(4)電動機剛啟動時n=0,s=1.

5. 三相非同步電動機的起動

(1)直接起動

啟動時轉差率為1,轉子中感應電動勢很大,轉子電流也很大。當電動機在額定電壓下啟動時,稱為直接啟動,直接啟動的電流約為額定電流的5-7倍。一般來說,額定功率為7.

5kw以下的小容量非同步電動機可直接起動。

直接起動控制線路所用電器包括組合開關、按鈕、交流接觸器中間繼電器、熱繼電器及熔斷器。掌握它們各自的特點,同時掌握熔斷器熔絲額定電流的計算。

直接起動控制電路:掌握其控制原理。

(2)鼠籠式非同步電動機的降壓起動。

掌握星型-角型起動和自耦變壓器降壓起動的工作原理

(3)繞線式三相非同步電動機的起動

一般了解。

6. 三相非同步電動機的正反轉控制

一般了解

7. 三相非同步電動機的調速

該部分較重要,要對公式理解。改變電動機的轉速有三種可能,即改變頻率、改變繞組的磁極對數或改變轉差率。

8. 同步電動機

(1)同步電動機的構造

要與非同步電動機進行對比區分。(客觀題)

(2)同步電動機的工作原理

了解同步電動機的轉速是恆定的,不隨負載而變化。同步電動機的轉速是不能調節的。

1、直流電動機的工作原理

一般了解

2、直流電動機的構造

分為兩部分:定子與轉子。記住定子與轉子都是由那幾部分構成的,注意:不要把換向極與換向器弄混淆了,記住他們兩個的作用。

定子包括:主磁極,機座,換向極,電刷裝置等。

轉子包括:電樞鐵芯,電樞繞組,換向器,軸和風扇等。

3、直流電動機的勵磁方式

直流電動機的效能與它的勵磁方式密切相關,通常直流電動機的勵磁方式有4種:直流他勵電動機、直流並勵電動機、直流串勵電動機和直流復勵電動機。掌握4種方式各自的特點:

直流他勵電動機: 勵磁繞組與電樞沒有電的聯絡,勵磁電路是由另外直流電源供給的。因此勵磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。

直流並勵電動機: 並勵繞組兩端電壓就是電樞兩端電壓,但是勵磁繞組用細導線繞成,其匝數很多,因此具有較大的電阻,使得通過他的勵磁電流較小。

直流串勵電動機:勵磁繞組是和電樞串聯的,所以這種電動機內磁場隨著電樞電流的改變有顯著的變化。為了使勵磁繞組中不致引起大的損耗和電壓降,勵磁繞組的電阻越小越好,所以直流串勵電動機通常用較粗的導線繞成,他的匝數較少。

直流復勵電動機:電動機的磁通由兩個繞組內的勵磁電流產生。

4、直流電動機的技術資料

重點掌握額定效率與額定溫公升。

額定效率=輸出功率/輸入功率

額定溫公升指電動機的溫度允許超過環境溫度的最高允許值。銘牌上的溫公升是指電動機繞組的最高溫公升。

5、並勵直流電動機的機械特性

掌握書上的例題。

6、並勵直流電動機的起動、反轉及調速

(1)起動和反轉一般了解即可。

(2)調速:並勵電動機有三種調速方法:

改變磁通。

改變電壓

改變轉子繞組迴路電阻。

掌握它們各自的優缺點。

2. 控制電機

控制電機是指在自動控制系統中用作檢測、比較、放大和執行等作用的電機。

(1)直流伺服電動機

掌握永磁直流伺服電動機的分類及特點;普通型轉子永磁直流伺服電動機與小慣量型轉子直流伺服電動機的區別。

永磁直流伺服電動機的工作原理及效能

理解工作原理,對效能要掌握

(2)交流伺服電動機

交流伺服電動機的結構及其工作原理一般了解,重點掌握其效能。

(3)步進電動機

換向極安裝在相鄰的兩主磁極之間,由換向極鐵心和換向極繞組組成。換向極鐵心比主磁極的簡單,一般用整塊鋼板加工製成。換向極繞組常用較大截面的扁銅線繞制而成,放置在換向極鐵心上。

換向極繞組匝數不多,總與電樞繞組串聯在一起。

直流電機無論發電機還是電動機執行,轉子(即電樞)總是有電流通過建立電樞磁場 ,該磁場與主磁場(即勵磁繞組通電產生的磁場)成垂直正交關係,故稱交軸電樞磁場,它使主磁場歪扭)且或多或少對主磁場有削弱作用。為抵消交軸磁場對主磁場的歪扭及換向元件電抗電勢等的影響,在電樞磁場軸線方向的定子內周上裝置換向極。經直流電機不同執行方式下電樞磁場的分析,對換向極性作這樣的要求:

發電機執行時,換向極極性與前方的主極極性相同;電動機執行時,換向極極性與後方的主極極性相同。

換句話說,換向極能減小電機執行時電刷與換向器之間可能產生的換向火花,直流電機電樞(也就是轉子)在工作中因通過電流而產生電樞磁場,該磁場造成定子磁場發生畸變,造成電機換向火花。

而加裝換向極,串接到電樞迴路中,並使換向極的磁場方向與電樞磁場方向相反,用換向極磁場抵消(實際上不能完全抵消,只是削弱了)電樞磁場,保證定子磁場不發生太大地畸變,保證電機換向。

主磁極與換向極交替排列的關係:在直流電動機中,順著電機的旋轉方向,每個主磁極後邊的是極性相同的換向極。

換向極繞組應與電樞繞組串聯,使換向極產生的磁場強度隨電樞電流的增大而增強;同時還使換向極的方向與此處出現的電樞磁場方向相反。這樣,就可以使任何工況下換向極產生的磁場,總是起到抵消電樞反應影響的作用,使換向元件有較好的換向條件。補償繞組,直流電機的磁通是由勵磁繞組產生的,因此,在理想狀態下,主磁極下的氣隙磁通應該是均勻的,但是,當電樞通入電流後也會產生磁通,會對電機的主磁通產生影響,它會延電樞旋轉方向上產生磁通減弱的現象,這樣不利於電機的執行效能,因此在大電機或特種裝置上加裝了補償繞組,用來抵消電樞反應帶來的磁通畸變現象。

直流電動機種類

相式電機 分相式電動機的構造最簡單且 亦最便宜.用於輕負荷 容易起動的機器裝置上,因為它的馬力很少超過1 3馬力 1馬力 735 5瓦特 例如 小電風扇 小鼓風機 手提電鑽等.永久 電容分相式電動機 構造與分相電動機非常相似,只是將起動線路上的離心開關改為乙個電容器而已,其餘皆相同,所以當電動機運轉...

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教案設計課題 鮑長江用案人用案日期 2011年月日 第課時新授 安裝直流電動機模型課型 教學目過程與方法 實驗 操作 討論 交流標 情感 態度與價值觀 增強學生動手動腦學物理的意識。熱愛物理的情趣。弄清電動機的構造,按照合理的順序進行安重 點裝。教法及教具 難點知識和技能 1 通過裝配電動機模型的實...

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