電機的技術(shù)手冊

1、 目錄直流電機1、 直流電機的分類及基本結(jié)構(gòu)2、 直流電機的基本工作原理3、 他勵直流電機的啟動和反轉(zhuǎn)4、 他勵直流電機的調(diào)速交流電機1、 交流電機的分類2、 三相異步電機的工作原理3、 三相異步電機的啟動 4、 三相異步電機的調(diào)速5、 三相異步電機的制動6、 同步電機的基本類型和結(jié)構(gòu)7、 同步電機的勵磁方式8、 同步電機的啟動控制電機1、 伺服電機（1） 直流伺服電機（2） 交流伺服電機2、 步進電機（1） 三相反應(yīng)式步進電機的結(jié)構(gòu)（2） 三相反應(yīng)式步進電機的工作原理直流電機的分類 直流電動機按結(jié)構(gòu)及工作原理可劃分：（1）無刷直流電動機和（2）有刷直流電動機。無刷直流電動機：無刷直流電動機是

2、將普通直流電動機的定子與轉(zhuǎn)子進行了互換。其轉(zhuǎn)子為永久磁鐵產(chǎn)生氣隙磁通：定子為電樞，由多相繞組組成。在結(jié)構(gòu)上，它與永磁同步電動機類似。無刷直流電動機定子的結(jié)構(gòu)與普通的同步電動機或感應(yīng)電動機相同在鐵芯中嵌入多相繞組(三相、四相、五相不等)繞組可接成星形或三角形，并分別與逆變器的各功率管相連，以便進行合理換相。轉(zhuǎn)子多采用釤鈷或釹鐵硼等高矯頑力、高剩磁密度的稀土料，由于磁極中磁性材料所放位置的不同可以分為表面式磁極、嵌入式磁極和環(huán)形磁極。由于電動機本體為永磁電機，所以習慣上把無刷直流電動機也叫做永磁無刷直流電動機。 有刷直流電動機可劃分：永磁直流電動機和電磁直流電動機。永磁直流電動機劃分：稀土永磁直流

3、電動機、鐵氧體永磁直流電動機和鋁鎳鈷永磁直流電動機。電磁直流電動機劃分：串勵直流電動機、并勵直流電動機、他勵直流電動機和復勵直流電動機。直流電機的基本結(jié)構(gòu)直流電機由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，其間有一定的氣隙。其構(gòu)造的主要特點是具有一個帶換向器的電樞。直流電機的定子由機座、主磁極、換向磁極、前后端蓋和刷架等部件組成。其中主磁極是產(chǎn)生直流電機氣隙磁場的主要部件，由永磁體或帶有直流勵磁繞組的疊片鐵心構(gòu)成。直流電機的轉(zhuǎn)子則由電樞、換向器（又稱整流子）和轉(zhuǎn)軸等部件構(gòu)成。其中電樞由電樞鐵心和電樞繞組兩部分組成。電樞鐵心由硅鋼片疊成，在其外圓處均勻分布著齒槽，電樞繞組則嵌置于這些槽中。換向器是一種機械整流部件。

4、由換向片疊成圓筒形后，以金屬夾件或塑料成型為一個整體。各換向片間互相絕緣。換向器質(zhì)量對運行可靠性有很大影響。直流電機的工作原理 將直流電源通過電刷接通電樞繞組，使電樞導體有電流流過。電機內(nèi)部有磁場存在。載流的轉(zhuǎn)子（即電樞）導體將受到電磁力 f 的作用 f=Blia （左手定則）。所有導體產(chǎn)生的電磁力作用于轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子以n(轉(zhuǎn)/分)旋轉(zhuǎn)，以便拖動機械負載。他勵直流電機他勵直流電機的啟動他勵直流電機常用的啟動方式：降低電源電壓啟動、電樞回路串電阻啟動他勵直流電機的反轉(zhuǎn)他勵直流電機反轉(zhuǎn)的方式：改變勵磁電流的方向、改變電樞繞組兩端電源電壓的極性。他勵直流電機的調(diào)速電樞電路串電阻調(diào)速：串電阻越大，機械特

5、性越軟、轉(zhuǎn)速越不穩(wěn)定，低速時串電阻大，損耗能量也越多，效率變低。調(diào)速范圍受負載大小影響，負載大調(diào)速范圍廣，輕載調(diào)速范圍小。降低電樞電壓調(diào)速：降低電樞電壓調(diào)速，電樞回路必須有可調(diào)壓的直流電源，電樞回路及勵磁回路電阻盡可能小，電壓降低轉(zhuǎn)速下降。弱磁調(diào)速：一般直流電動機，為避免磁路過飽和只能弱磁不能強磁。電樞電壓保持額定值，電樞回路串接電阻減至最小，增加勵磁回路電阻 Rf ，勵磁電流和磁通減小，電動機轉(zhuǎn)速隨即升高交流電機交流電機的分類:1、 異步電動機：三相異步電機、單相異步電機。2、交流伺服電機：鼠籠轉(zhuǎn)子伺服電機、非磁性空心杯轉(zhuǎn)子伺服電機3、交流力矩電機4、同步電機：永磁式同步電機、磁滯式同步電機

6、、磁阻式同步電機、電磁減速式同步電機。交流直線電機：同步式直線電機、異步式直線電機。三相異步電機的工作原理三相交流異步電機的定子鐵芯槽內(nèi)，嵌有相差120電角度的三相繞組。三相交流電每相也相差120電角度。當繞組接通三相電源時，就在繞組中產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，以n1的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并以全速切割轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子鼠籠中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，因為鼠籠是閉合的，此電勢形成電流，產(chǎn)生磁場，與定子的磁場作用開始旋轉(zhuǎn)、加速。 三相異步電動機的轉(zhuǎn)速永遠低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速，使轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)磁場間有相對運動，從而保證轉(zhuǎn)子的閉合導體切割磁力線，感生電流，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)速的差異是異步電機運轉(zhuǎn)的必要條件。在額定情況下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一般比同步轉(zhuǎn)速

7、低2-5%。三相異步電機的啟動 三相籠型異步電機的啟動：1、 直接啟動2、 降壓啟動 ：1、 定子串電阻或電抗器的降壓啟動2、 星三角啟動3、 自耦變壓器啟動4、 延邊三角形降壓啟動 Y-啟動接線圖 延邊三角形減壓啟動三相異步電機的調(diào)速1、 變極調(diào)速2、 變頻調(diào)速3、 變轉(zhuǎn)差率調(diào)速4、 調(diào)壓調(diào)速三相異步電機的制動1、 能耗制動2、 反接制動3、 回饋制動同步電機的基本類型按運行方式和功率轉(zhuǎn)化方式分為：發(fā)電機、電動機和調(diào)相機按結(jié)構(gòu)形式分：旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式同步電機的結(jié)構(gòu)同步電機的勵磁方式1、 直接勵磁機勵磁2、 靜止的交流整流勵磁系統(tǒng)3、 旋轉(zhuǎn)的交流整流勵磁系統(tǒng)4、 三次諧波勵磁同步電機的啟

8、動1、 把同步電機的勵磁繞組通過一個電阻短接。啟動時勵磁繞組開路是很危險的，因為勵磁繞組的匝數(shù)很多，定子旋轉(zhuǎn)磁場將在改繞組中感應(yīng)很高的電壓可能擊穿勵磁繞組的絕緣。2、 將同步電動機的定子繞組接通三相交流電源。這時定子旋轉(zhuǎn)磁場將在阻尼繞組中感應(yīng)一電流，此電流與定子旋轉(zhuǎn)磁場相互作用而產(chǎn)生異步電磁轉(zhuǎn)矩，同步電動機便作為異步電動機而啟動。3、 當同步電動機的轉(zhuǎn)速達到同步轉(zhuǎn)速的95%左右時，將勵磁繞組與直流電源接通給與直流勵磁。這時轉(zhuǎn)子上增加了一個頻率很低的交流轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子磁場與定子磁場之間的相互吸引力便能把轉(zhuǎn)子拉住，使它跟著定子旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，即所謂牽入同步?？刂齐姍C直流伺服電機直流伺服電機的控

9、制電源為直流電壓。根據(jù)其功能可分為普通型直流伺服電機、盤型電樞直流伺服電機、空心杯電樞直流伺服電機和無槽直流伺服電機交流伺服電機 交流伺服電機原理圖當交流伺服電機的勵磁繞組接到勵磁電流Uf上，若控制繞組加上的控制電壓Uc為0V時，所產(chǎn)生的是脈振磁通勢，所建立的是脈振磁場，電機無啟動轉(zhuǎn)矩；當控制繞組加上德爾控制電壓Uc0V，且產(chǎn)生的 控制電流與勵磁電流的相位不同時，建立起橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，于是產(chǎn)生啟動力矩，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來。如果電機參數(shù)與一般的單相異步電動機一樣，那么當控制信號消失時，電機轉(zhuǎn)速雖會下降些，但仍會繼續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動。交流伺服電機的控制方式交流伺服電機不僅需要控制啟動和停止，而且需要控制轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向1、 幅值控制2、 相位控制3、 幅相控制步進電機三相反應(yīng)式步進電機結(jié)構(gòu)三相反應(yīng)式步進電機的結(jié)構(gòu)示意三相反應(yīng)式步進電機工作原理A 相通電，A 方向的磁通經(jīng)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。若轉(zhuǎn)子和磁場軸線方向原有一定角度，