電機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)與制造工藝培訓(xùn)課件

電機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)與

制造工藝培訓(xùn)

電機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)與

1電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，大至冶金企業(yè)使用的上千萬瓦的電動(dòng)機(jī)，小至小功率電動(dòng)機(jī)乃至幾瓦的微電動(dòng)機(jī)。在各類原動(dòng)機(jī)中，電動(dòng)機(jī)的容量已經(jīng)超過了總?cè)萘康?0%。電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，已廣泛應(yīng)用于各行各2第一部分

電機(jī)的基礎(chǔ)理論第一部分3電機(jī)的定義和作用電機(jī)定義：電機(jī)是一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換或信號(hào)轉(zhuǎn)換的電磁機(jī)械裝置；電機(jī)的作用：就能量轉(zhuǎn)換功能來看，電機(jī)可為發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩類。

發(fā)電機(jī)

(G)

電動(dòng)機(jī)

(M)電機(jī)的定義和作用電機(jī)定義：電機(jī)是一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換或信號(hào)轉(zhuǎn)換的4電機(jī)的發(fā)展

迄今為止，電機(jī)的發(fā)展大體上分為三個(gè)時(shí)期：一、直流電機(jī)的產(chǎn)生和形成時(shí)期；在1821年和1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了載流導(dǎo)體在磁場受力現(xiàn)象和電磁感應(yīng)定律；在1833年，皮克西利用永久磁鐵和線圈之間的相對運(yùn)動(dòng)和一個(gè)換向裝置，制成了一臺(tái)旋轉(zhuǎn)磁極式直流發(fā)電機(jī)；1834~1870年間，凸極式的T形繞組被分布繞組替代，且發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)合二為一；1880年，愛迪生提出采用疊片鐵心；1882年，臺(tái)勃萊茲把米斯巴哈水電站發(fā)出的2KW的直流電，用一根長57KM的輸電線送到了慕尼黑；

電機(jī)的發(fā)展迄今為止，電機(jī)的發(fā)展大體上分為三個(gè)時(shí)期：一、直5二、交流電機(jī)的形成和發(fā)展時(shí)期1885年，弗拉利斯制作了一臺(tái)兩相感應(yīng)電機(jī)；1889年，多利伏-多勃羅夫斯基設(shè)計(jì)制作出三相感應(yīng)電機(jī)；19世紀(jì)80年代的末期出現(xiàn)高速的原動(dòng)機(jī)；電機(jī)理論方面，1893年左右，開始利用復(fù)數(shù)和相量來分析交流電路；1894年，海蘭提出“多相感應(yīng)電機(jī)性能圖解確定法”，同年，弗拉利斯建立雙旋轉(zhuǎn)磁場理論；交軸磁場理論和雙反應(yīng)理論先后被提出；19世紀(jì)末期，各種交、直流電機(jī)的基本類型以及理論，設(shè)計(jì)方法，大體上建立起來了。

二、交流電機(jī)的形成和發(fā)展時(shí)期6三、電機(jī)理論、設(shè)計(jì)和制造工藝逐步達(dá)到完善化時(shí)期；電機(jī)的理論分析方法得到了進(jìn)一步的延伸和鞏固。對稱分量法，雙反應(yīng)通用分析方法，相繼建立，克朗的張量方法，統(tǒng)一了整個(gè)電機(jī)理論；1920~1940年間，寄生轉(zhuǎn)矩，噪聲，震動(dòng)被提出研究；1954年，柯伐煦提出空間向量法，1965年，計(jì)算機(jī)開始被引入電機(jī)工程領(lǐng)域；20世紀(jì)70年代，“矢量變換控制”理論提出，同時(shí)涌現(xiàn)一大批可控制電機(jī)；80年代以后，永磁無刷電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)等新型電機(jī)得到了較快發(fā)展；90年代以后，一種場路結(jié)合的有限元-狀態(tài)空間耦合時(shí)步法得到應(yīng)用；三、電機(jī)理論、設(shè)計(jì)和制造工藝逐步達(dá)到完善化時(shí)期；7電機(jī)基本原理和材料

一、磁場的基本物理量1.1磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B

表示磁場內(nèi)某點(diǎn)磁場強(qiáng)弱和方向的物理量。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向

與電流的方向之間符合右手螺旋定則。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位:特斯拉(T)，1T=1Wb/m2

電機(jī)基本原理和材料一、磁場的基本物理量1.1磁感應(yīng)強(qiáng)81.2磁通磁通：穿過垂直于B方向的面積S中的磁力線總數(shù)。

在均勻磁場中=BS或B=/S1.3磁場強(qiáng)度磁場強(qiáng)度H：表示磁場內(nèi)某點(diǎn)磁場強(qiáng)弱和方向的物理量。磁場強(qiáng)度H的單位：安培/米（A/m)磁通的單位:韋[伯](Wb)1Wb=1T·m21.4磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率：表示磁場媒質(zhì)磁性的物理量，衡量物質(zhì)的導(dǎo)磁能力。它與磁場強(qiáng)度的乘積就等于磁感應(yīng)強(qiáng)度，即：磁導(dǎo)率的單位：亨/米（H/m）1.2磁通磁通：穿過垂直于B方向的面積S中的磁力線總9磁路：磁通所通過的路徑。二、磁路及其基本定律＋u－ΦΦ主磁通漏磁通磁路i磁路：磁通所通過的路徑。二、磁路及其基本定律＋ΦΦ主磁通102.1全電流安培環(huán)路定律沿任何一條閉合回線L，磁場強(qiáng)度H的線積分等于該閉合回線所包圍的電流的代數(shù)和

如果在均勻磁場中，沿著回線L

磁場強(qiáng)度H處處相等，則2.2磁路的歐姆定律作用在磁路上的磁動(dòng)勢F等于磁路內(nèi)的磁通量Φ乘以磁阻RmF稱為磁動(dòng)勢2.1全電流安培環(huán)路定律沿任何一條閉合回線L，磁場強(qiáng)度H的112.3、磁路的基爾霍夫定律2.3.1磁路的基爾霍夫第一定律或閉合面i1i2Φ1Φ2Φ32.3、磁路的基爾霍夫定律2.3.1磁路的基爾霍夫第一定122.3.2磁路的基爾霍夫第二定律2.3.2磁路的基爾霍夫第二定律132.4、電磁感應(yīng)定律簡單的說電磁感應(yīng)定律就是變化的電場附近會(huì)產(chǎn)生變化的磁場，而變化的磁場附近會(huì)產(chǎn)生變化的電場。定義：無論何種原因使的與閉合線圈交鏈的磁鏈ψ隨著時(shí)間t變化時(shí)，線圈中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢e切割（運(yùn)動(dòng)）電動(dòng)勢當(dāng)磁場和線圈導(dǎo)體之間有相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，使得穿過線圈的磁通隨著時(shí)間的變化而變化。此時(shí)的e叫做運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢e=Blv方向由右手定則判定。2.4、電磁感應(yīng)定律簡單的說電磁感應(yīng)定律就是變化的電場附近會(huì)14

2.5電磁力定律載流導(dǎo)體在磁場中要受到力的作用，方向用左手定則判定。

f=Bil

在旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，作用在轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體上的電磁力將使轉(zhuǎn)受到一個(gè)力矩（等于力乘以轉(zhuǎn)子半徑），這個(gè)力矩稱之為電磁轉(zhuǎn)矩。2.6電路定律(1)歐姆定律：u=iR(2)基爾霍夫第一定律（電流定律）∑i=0(3)基爾霍夫第二定律（電壓定律）在電路中，對任一回路，沿回路環(huán)繞一周，回路內(nèi)所有元件的電壓代數(shù)和等于零，即∑u=0。2.5電磁力定律2.6電路定律15三、制造電機(jī)所用的材料3.1概述

制造材料主要包括：鐵磁材料、導(dǎo)電材料、絕緣材料、結(jié)構(gòu)材料、散熱材料、冷卻材料、潤滑材料等。

導(dǎo)電材料：銅、鋁。鐵磁材料：各種成分的鑄鋼（電工鋼片）。

絕緣材料：各種絕緣紙、油性玻璃漆布、

有機(jī)硅玻璃粘帶、酚醛玻璃纖維壓塑料······

絕緣等級(jí)YAEBFHC容許工作溫度/℃90105120130155180＞180三、制造電機(jī)所用的材料3.1概述制造材料主要包括：導(dǎo)163.2鐵磁材料及其特性3.2.1高導(dǎo)磁性

磁性材料的磁導(dǎo)率通常都很高，即r1(如坡莫合金，其r可達(dá)2105)

。磁性材料能被強(qiáng)烈的磁化，具有很高的導(dǎo)磁性能。磁性物質(zhì)具有高導(dǎo)磁性是由于內(nèi)部有很多被強(qiáng)烈磁化的小磁鐵。這些小磁鐵叫做“磁疇”。磁疇（磁化前）磁疇（磁化后）在外磁場的作用下，磁疇順著外磁場方向轉(zhuǎn)向，排列整齊，顯示出磁性。3.2鐵磁材料及其特性3.2.1高導(dǎo)磁性磁性材料的磁17磁性物質(zhì)由于磁化所產(chǎn)生的磁化磁場不會(huì)隨著外磁場的增強(qiáng)而無限的增強(qiáng)。3.2.2磁飽和性BJ

磁場內(nèi)磁性物質(zhì)的磁化磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度曲線；B0

磁場內(nèi)不存在磁性物質(zhì)時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度直線；B

BJ曲線和B0直線的縱坐標(biāo)相加即磁場的B-H磁化曲線。OHBB0BJB?a?b磁化曲線當(dāng)外磁場增大到一定程度時(shí)，磁性物質(zhì)磁疇的磁場方向全部都轉(zhuǎn)向與外部磁場方向一致，磁化磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度將趨向某一定值，如圖。磁性物質(zhì)由于磁化所產(chǎn)生的磁化磁場不會(huì)隨著外磁場的增強(qiáng)而無限的183.2.3、磁滯性

磁性材料在交變磁場中反復(fù)磁化，其B-H關(guān)系曲線是一條回形閉合曲線，稱為磁滯回線。磁性材料中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化總是滯后于外磁場變化的性質(zhì)。磁滯回線OHB????BrHc剩磁感應(yīng)強(qiáng)度Br(剩磁)：

當(dāng)線圈中電流減小到零(H=0)時(shí)，鐵心中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。例如:永久磁鐵的磁性就是由剩磁產(chǎn)生的；自勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的磁極，為了使電壓能建立，也必須具有剩磁。

3.2.3、磁滯性磁性材料在交變磁場中反復(fù)磁19幾種常見磁性物質(zhì)的磁化曲線a鑄鐵b鑄鋼c硅鋼片O0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0103H/(A/m)H/(A/m)12345678910103B/T1.81.61.41.21.00.80.60.40.2ababcc幾種常見磁性物質(zhì)的磁化曲線a鑄鐵b鑄鋼20按磁性物質(zhì)的磁性能，磁性材料分為三種類型：鐵磁材料軟磁材料硬磁材料矩磁材料代表特點(diǎn)代表特點(diǎn)代表特點(diǎn)鑄鐵、鑄鋼、硅鋼片磁滯回線窄，剩磁Br和矯頑力Hc都小鋁鎳鈷、鐵氧體、稀土鈷、鋁鐵硼磁滯回線寬，剩磁Br和矯頑力Hc都大鎂錳鐵氧體具有較大的矯頑磁力和較大的剩磁，磁滯回線接近矩形，穩(wěn)定性良好。常用的幾種硬磁材料硬磁材料性能指標(biāo)剩磁Br，矯頑力Hc和最大磁能積【BH】max名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鑄造型鋁鎳鈷磁性能較高，穩(wěn)定性較好，價(jià)格較便宜材料硬而脆，除磨削和電加工外，無法進(jìn)行其他機(jī)械加工粉末型鋁鎳鈷尺寸較精確，表面很光，可大批量生產(chǎn)磁性能較前者低，且價(jià)格較貴；鐵氧體Hc很高，抗去磁能力強(qiáng)，價(jià)格便宜，比重較小，不需要進(jìn)行工作穩(wěn)定性處理Br不大，溫度對磁性能影響較大，不適用溫度變化大而要求溫度穩(wěn)定性高的場合稀土鈷綜合磁性能好，很強(qiáng)的抗去磁能力，磁性的溫度穩(wěn)定性較好，其允許工作溫度可高達(dá)200~250度除電加工外，不能進(jìn)行其他機(jī)械加工，另外材料的價(jià)格較貴，制造成本亦高釹鐵硼其性能優(yōu)于稀土鈷，且價(jià)格較便宜允許工作溫度較低，約為120，含有較多的鐵和釹，故容易銹蝕。按磁性物質(zhì)的磁性能，磁性材料分為三種類型：鐵磁材料軟磁材料硬214.1磁滯損耗（pch）

由磁滯性所產(chǎn)生的能量損耗稱為磁滯損耗(Pch

)。磁滯損耗的大?。簡挝惑w積內(nèi)的磁滯損耗正比與磁滯回線的面積和磁場交變的頻率f。OHB磁滯損耗轉(zhuǎn)化為熱能，引起鐵心發(fā)熱。減少磁滯損耗的措施：選用磁滯回線狹小的磁性材料制作鐵心。變壓器和電機(jī)中使用的硅鋼等材料的磁滯損耗較低。選擇適當(dāng)?shù)拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度值以減小鐵心飽和程度。四、鐵心損耗pFe4.1磁滯損耗（pch）由磁滯性所產(chǎn)生的能量損耗稱為磁滯224.2.渦流損耗（pwh）渦流損耗:由渦流所產(chǎn)生的功率損耗。渦流：交變磁通在鐵心內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和電流，稱為渦流。渦流在垂直于磁通的平面內(nèi)環(huán)流。渦流損耗轉(zhuǎn)化為熱能，引起鐵心發(fā)熱。減少渦流損耗措施：提高鐵心的電阻率。鐵心用彼此絕緣的鋼片疊成，把渦流限制在較小的截面內(nèi)。4.3.鐵耗pFe：鐵心中的鐵耗等于磁滯損耗和渦流損耗之和。4.2.渦流損耗（pwh）渦流損耗:由渦流所產(chǎn)生的功率23電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)以及分類一、電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組機(jī)座電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)以及分類一、電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子定子24二、電機(jī)的分類2、1按工作電源種類劃分：可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。

2、2電動(dòng)機(jī)按用途劃分：驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。

2、3電機(jī)按磁場產(chǎn)生的原理劃分：二、電機(jī)的分類2、1按工作電源種類劃分：可分為直流電機(jī)和交25電機(jī)工作原理自然界的運(yùn)動(dòng)都是趨向相對穩(wěn)定的。電機(jī)工作原理自26一、直流電動(dòng)機(jī)U+–NS電刷換向片II注意：換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無論怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。電刷壓在換向片上。工作原理：上下兩片電刷靜止不動(dòng)，電壓加在電刷上，電流總是從正極性的上電刷流入，經(jīng)過換向片，到達(dá)處于N極下的導(dǎo)體；再經(jīng)S極下的導(dǎo)體，由負(fù)極性的下電刷流出；故當(dāng)導(dǎo)體輪流交替處于N極和S極下時(shí)，導(dǎo)體中的電流將隨其所處磁極的改變而同時(shí)改變其方向，從而使電磁轉(zhuǎn)矩保持不變。電磁轉(zhuǎn)矩為：為了減少電樞感應(yīng)電動(dòng)勢和電磁轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)，實(shí)際電樞繞組由許多線圈串聯(lián)而成一、直流電動(dòng)機(jī)U+–NS電刷換向片II注意：換向片和電源固定271.1轉(zhuǎn)子（又稱電樞）由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。1.2定子定子的分類：永磁式：由永久磁鐵做成。勵(lì)磁式：磁極上繞線圈，然后在線圈中通過直流電，形成電磁鐵。勵(lì)磁的定義：磁極上的線圈通以直流電產(chǎn)生磁通，稱為勵(lì)磁。1.1轉(zhuǎn)子（又稱電樞）1.2定子定子的分類：永磁式：由28根據(jù)勵(lì)磁線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關(guān)系，勵(lì)磁式的直流電機(jī)又可細(xì)分為：他勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開。并勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在同一電源上。M他勵(lì)UfIfIaUM并勵(lì)UIfM串勵(lì)UM復(fù)勵(lì)U根據(jù)勵(lì)磁線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關(guān)系，勵(lì)磁式的他勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線291.3直流電機(jī)的特點(diǎn)（1）與異步電動(dòng)機(jī)相比，直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用和維護(hù)不如異步機(jī)方便，而且要使用直流電源。（2）調(diào)速性能好:調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)節(jié)。（3）起動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，易于快速起動(dòng)、停車。（4）易于控制。（1）軋鋼機(jī)、電氣機(jī)車、無軌電車、中大型龍門刨床等調(diào)速范圍大的大型設(shè)備。（2）用蓄電池做電源的地方，如汽車、拖拉機(jī)等。（3）家庭：電動(dòng)縫紉機(jī)、電動(dòng)自行車、電動(dòng)玩具1.4直流電機(jī)的應(yīng)用1.3直流電機(jī)的特點(diǎn)（1）與異步電動(dòng)機(jī)相比，直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)302.1單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)二、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)2.1.1結(jié)構(gòu)：鐵心由硅鋼片沖槽疊壓而成。槽內(nèi)嵌裝兩套空間互隔90°電角度的主繞組（也稱運(yùn)行繞組）和輔繞組（也稱起動(dòng)繞組成副繞組）。主繞組接交流電源，輔繞組串接離心開關(guān)S或起動(dòng)電容、運(yùn)行電容等之后，再接入電源。轉(zhuǎn)子為籠型鑄鋁轉(zhuǎn)子，它是將鐵心疊壓后用鋁鑄入鐵心的槽中，并一起鑄出端環(huán)，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條短路成鼠籠型。WSTAXA'X'定子繞組轉(zhuǎn)子2.1單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)二、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)2.1.1結(jié)構(gòu)：WST312.1.2單相電機(jī)工作原理圖2接線圖

圖3原理圖

如圖2、3所示，電路中加入電容，使兩繞組電流相位差約為90°，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，這時(shí)電機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條就會(huì)切割磁力線從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，導(dǎo)條中有電流通過，導(dǎo)體與磁場作用產(chǎn)生電磁力，電機(jī)轉(zhuǎn)起來，持續(xù)供電，電機(jī)就按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于單相繞組產(chǎn)生的是脈振磁場，當(dāng)定子繞組產(chǎn)生的合成磁場增加時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受力大小相等方向相反，所以沒有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。2.1.2單相電機(jī)工作原理圖2接線圖322.2三相感應(yīng)電機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與單相異步電動(dòng)機(jī)相似，其定子鐵心槽中嵌裝三相繞組（有單層鏈?zhǔn)?、單層同心式和單層交叉式三種結(jié)構(gòu)）。工作原理（1）接通三相交流電源時(shí)，三相定子繞組流過三相對稱電流產(chǎn)生的三相磁動(dòng)勢（定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢）并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。（2）該旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有相對切割運(yùn)動(dòng),根據(jù)電磁感應(yīng)原理,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢并產(chǎn)生感應(yīng)電流。（3）根據(jù)電磁力定律，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場中受到電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上帶機(jī)械負(fù)載時(shí)，便向外輸出機(jī)械能。注意：三相感應(yīng)電機(jī)不需要加電容2.2三相感應(yīng)電機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與單相異步電動(dòng)機(jī)相似332.3電機(jī)磁路磁路：定子齒部、轉(zhuǎn)子齒部、定子軛部轉(zhuǎn)子軛部、氣隙形成一個(gè)閉合的回路。單相電機(jī)磁路三相電機(jī)磁路2.3電機(jī)磁路磁路：定子齒部、轉(zhuǎn)子齒部、定子軛部轉(zhuǎn)子軛343.永磁無刷電動(dòng)機(jī)

無刷直流電動(dòng)機(jī)（BLDCM）是指電機(jī)內(nèi)部磁場設(shè)計(jì)為梯形，定子繞組電流為方波的永磁無刷電動(dòng)機(jī)。

無刷交流電動(dòng)機(jī)是指電機(jī)內(nèi)部磁場設(shè)計(jì)為正弦形，定子繞組電流為正弦波的永磁無刷電動(dòng)機(jī)。交流無刷電動(dòng)機(jī)也稱為交流永磁同步電動(dòng)機(jī)（PMSM）。3.永磁無刷電動(dòng)機(jī)無刷直流電動(dòng)機(jī)（BLDCM353.1PMSM和BLDC電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)3.1總體結(jié)構(gòu)3.1PMSM和BLDC電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)3.1總體結(jié)構(gòu)363.1.1定子

定子繞組一般制成多相（三、四、五相不等），通常為三相繞組。三相繞組沿定子鐵心對稱分布，在空間互差120度電角度，通入三相電流時(shí)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場PMSM和BLDC電機(jī)的結(jié)構(gòu)3.1.2轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子采用永磁體，目前主要以釹鐵硼作為永磁材料。采用永磁體簡化了電機(jī)的結(jié)構(gòu)，提高了可靠性，又沒有轉(zhuǎn)子銅耗，提高電機(jī)的效率。3.1.3繞組

分布繞組和集中繞組3.1.1定子定子繞組一般制成多相（三、四、五373.1.4PMSM按轉(zhuǎn)子永磁體的結(jié)構(gòu)可分為兩種（1）表面貼裝式（SM-PMSM）直交軸電感Ld和Lq相同，氣隙較大，弱磁能力小，擴(kuò)速能力受到限制PMSM和BLDC電機(jī)的結(jié)構(gòu)（2）內(nèi)埋式（IPMSM）交直軸電感:Lq>Ld氣隙較小，有較好的弱磁能力3.1.4PMSM按轉(zhuǎn)子永磁體的結(jié)構(gòu)可分為兩種（1）表面38電機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)與制造工藝培訓(xùn)課件393.2永磁無刷電機(jī)工作原理

通過轉(zhuǎn)子位置檢測，將位置信息經(jīng)過電子換相電路來驅(qū)動(dòng)控制同電樞繞組相連接的各個(gè)功率開關(guān)器件的關(guān)斷或?qū)?，從而起到控制繞組的通電狀態(tài)，并在定子上產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)磁場，以拖動(dòng)轉(zhuǎn)子跟著旋轉(zhuǎn)。

隨著轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，傳感器信號(hào)被不斷的反饋給芯片，主芯片據(jù)此來改變電樞繞組的通電狀態(tài)，使得在每磁極下的繞組中的電流方向相同。因此可以產(chǎn)生恒定轉(zhuǎn)矩，并使電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)行起來。3.2永磁無刷電機(jī)工作原理通過轉(zhuǎn)子位置檢測，403.3運(yùn)行特性3.3.1電壓方程Ψ為I和E之間的夾角，稱為內(nèi)功率因數(shù)角3.3.2空載反電動(dòng)勢3.3運(yùn)行特性3.3.1電壓方程Ψ為I和E之間的夾角413.3.3電磁轉(zhuǎn)矩3.3.3電磁轉(zhuǎn)矩423.3.4電磁功率3.3.5凸極率ρ3.3.4電磁功率3.3.5凸極率ρ433.3.6電壓極限方程3.3.7電流極限方程3.3.6電壓極限方程3.3.7電流極限方程443.4調(diào)速范圍3.4調(diào)速范圍453.5噪音與振動(dòng)3.5噪音與振動(dòng)46第二部分

我司電機(jī)的生產(chǎn)工藝第二部分47一、壓縮機(jī)電機(jī)系列分類

1.1壓縮機(jī)目前系列:

C39系列、C44系列、C48系列C49系列、C55系列、C63系列一、壓縮機(jī)電機(jī)系列分類1.1壓縮機(jī)目前系列481.2各系列典型用途系列主要用途工質(zhì)C39系列小除濕機(jī)、小型出口窗機(jī)R410AC44系列23和26空調(diào)、出口壓縮機(jī)R410A、R22、R134AC48系列32和35空調(diào)、出口壓縮機(jī)R410A、R22、R134AC49系列46和50空調(diào)、出口壓縮機(jī)R410A、R22C55系列50和72空調(diào)、大窗機(jī)R410A、R22、R134AC63系列120商用空調(diào)、大雙缸等R410A、R221.2各系列典型用途系列主要用途工質(zhì)C39系列小除491.3壓縮機(jī)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：由定子，轉(zhuǎn)子，保護(hù)器組成。

定子部分：定子鐵芯和主相繞組、副相繞組、引出線；

轉(zhuǎn)子部分：轉(zhuǎn)子鐵芯和鑄鋁。1.3壓縮機(jī)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：由定子，轉(zhuǎn)子，保護(hù)器501.4電機(jī)的命名規(guī)則以YYR-B90A1da為例，其中YYR表示單相異步耐氟電機(jī)，其它代號(hào)表示內(nèi)容如為：C44系列，90mm鐵芯長，A1繞組設(shè)計(jì)方案，通流孔轉(zhuǎn)子，a改進(jìn)單相異步耐氟壓縮機(jī)電機(jī)。1.4電機(jī)的命名規(guī)則以YYR-B90A1da為例，其中Y511.5壓縮機(jī)電機(jī)電性能電性能測試定子繞組對鐵芯能承受1500V，歷時(shí)1min的耐壓試驗(yàn)而不發(fā)生擊穿，泄漏電流不大于2mA，試驗(yàn)電壓的頻率為50Hz，并盡可能為正弦波形，允許用提高電壓1800V，歷時(shí)1sec的試驗(yàn)代替，泄漏電流不大于2mA。定子繞組匝間絕緣試驗(yàn)按JB/T9615.1《交流低壓電機(jī)散嵌繞組匝間絕緣試驗(yàn)方法》進(jìn)行，沖擊電壓3600V±100V，波前時(shí)間為0.5μs,試驗(yàn)所顯示的兩條衰減振蕩波形應(yīng)基本重合，幅值差異最大不大于200mA。電機(jī)的冷態(tài)絕緣電阻應(yīng)大于500MΩ，熱態(tài)絕緣電阻應(yīng)大于50MΩ。1.5壓縮機(jī)電機(jī)電性能電性能測試521.6電機(jī)繞組溫升1.6電機(jī)繞組溫升53二、定子組件工藝

2.1定子的組成主相繞組、副相繞組、引出線組件、定子鐵芯、槽絕緣、相間絕緣、槽楔構(gòu)成。定子鐵芯制作：高速?zèng)_模自扣；一般壓縮機(jī)采用槽形采用的是梨形槽，槽滿率高，用于機(jī)器嵌線；主相和副相繞組在空間錯(cuò)開90°。

二、定子組件工藝2.1定子的組成542.2定頻定子制作定子制作：打槽紙下主相繞組整型下副相線放相間絕緣去漆皮接引出線組搪錫套絕緣套管綁線前整形綁線最終整形檢外觀真空檢測檢測電機(jī)吹灰（浸漆）注意：安全、工作時(shí)必須帶手套；型號(hào)與線圈匝數(shù)、線規(guī)是否正確；漆包線伸長率不能超過3%；漆包線不能有劃傷、壓傷、花線現(xiàn)象、打火等問題；鐵芯是否熱處理；接線是否正確；注：伸長率計(jì)算方法：2.2定頻定子制作定子制作：打槽紙下主相552.3引出線組件JZ型耐氟里昂軟線采用聚酯絕緣，可有聚酯纖維內(nèi)外編織層和聚酯薄膜繞包層所組成。導(dǎo)體采用紫銅。引出線組件圖引出線組件顏色←導(dǎo)體設(shè)計(jì)截面積2.3引出線組件JZ型耐氟里昂軟線采用聚酯絕緣，可有聚酯56引出線組件相關(guān)性能插入力單個(gè)引出線端子與接線柱插銷之間第一次插入的插入力小于70N。拉拔力單個(gè)引出線端子與接線柱經(jīng)五次插拔后，拉拔力大于30N。夾緊力引出線與端子夾緊力大于140N。要求導(dǎo)線無斷線，端子無松動(dòng)、脫離現(xiàn)象。綁線牢固度引出線之間施加15N拉力而不發(fā)生相互滑動(dòng)。絕緣電阻引線間絕緣電阻要求均大于500MΩ。耐電壓引線間能承受3000V/1min（0.5mA）的耐電壓試驗(yàn)，沒有閃絡(luò)或擊穿現(xiàn)象。其試驗(yàn)電壓的頻率為50Hz，波形盡可能為正弦波形，試驗(yàn)電壓的有效值為3000V。耐熱性產(chǎn)品經(jīng)200℃、6h耐熱試驗(yàn)后無粉化、無發(fā)脆、重量減少小于10mg，不軟化發(fā)粘，引出線無明顯褪色，端子鍍層無脫落現(xiàn)象。常溫下，引線間能通過1800V/1min（0.5mA）耐電壓試驗(yàn)，絕緣電阻不小于100MΩ。引出線組件相關(guān)性能57引出線組件注意事項(xiàng)引出線組件選擇材料應(yīng)和冷媒、冷凍油等相關(guān)材料兼容。引出線導(dǎo)體截面積應(yīng)滿足額定電流要求；不能碰到上蓋組件；不應(yīng)被環(huán)焊燒熔；盡量避開排氣口；不應(yīng)碰到轉(zhuǎn)子和平衡塊；設(shè)計(jì)引出線盡可能的通用化；引出線組件注意事項(xiàng)582.4漆包線2.4.1絕緣漆膜絕緣漆膜是在導(dǎo)體表面均勻涂上以聚酯亞胺為主體的絕緣合成樹脂，然后充分燒結(jié)在導(dǎo)體表面，然后在其上再均勻地涂上以聚酰胺酰亞胺為主體的絕緣合成樹脂燒結(jié)而成，漆膜必須對導(dǎo)體無有害作用，并且具有充分的耐久性。2.4漆包線2.4.1絕緣漆膜592.4.2漆包線的工作環(huán)境（壓縮機(jī)內(nèi)部）1、全封閉壓縮機(jī)內(nèi)；2、高溫高壓（排氣溫度110℃，繞組溫度105-120℃，壓力2.05MPa）3、冷媒（R22、R410A）；4、冷凍油；5、過載保護(hù)器；6、壓縮機(jī)的絕緣等級(jí)E級(jí)（溫度120℃）2.4.3漆包線性能指標(biāo)1、機(jī)械性能要求漆膜有良好的柔韌性和附著性，適合于高速繞線要求，本身具有良好的機(jī)械性能。2、潤滑性能表面盡可能的光滑，無任何疙瘩細(xì)粒，易繞成緊密的線圈，容易下線。3、熱性能主要耐熱沖擊指標(biāo)和軟化沖擊指標(biāo)。4、化學(xué)性能和壓縮機(jī)內(nèi)部金屬、冷媒、冷凍油等具備良好的兼容性。5、電氣性能一般在5.4KV以上進(jìn)行漆膜連續(xù)性試驗(yàn)。2.4.2漆包線的工作環(huán)境（壓縮機(jī)內(nèi)部）602.4.5漆包線選用1、漆包線選用200級(jí)自潤滑加厚漆膜聚酯亞胺/聚酰胺酰亞胺漆包圓銅線為壓縮機(jī)電機(jī)使用的漆包線。200級(jí)在200℃情況下,可長時(shí)間工作(2萬小時(shí)以上)。自潤滑：滿足高速繞線時(shí)減少對工裝設(shè)備的磨損,漆包線表面應(yīng)當(dāng)進(jìn)行潤滑,以保證低的摩擦系數(shù)。2、潤滑方法:a)自潤滑b)涂抹硅油潤滑性不大好。c)涂抹冷凍機(jī)油潤滑性不大好。d)涂蠟容易發(fā)生低溫凝結(jié),產(chǎn)生的白色網(wǎng)狀沉淀物易堵塞毛細(xì)管。2.4.5漆包線選用1、漆包線選用612.4.6漆包線各性能指標(biāo)（φ0.85）2.4.6漆包線各性能指標(biāo)（φ0.85）62三、轉(zhuǎn)子組件工藝轉(zhuǎn)子組件組成：由主平衡塊、副平衡塊、轉(zhuǎn)子構(gòu)成。轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子鐵芯和導(dǎo)條構(gòu)成；作用：轉(zhuǎn)子鐵芯磁場通過，鋁條有感應(yīng)的電流通過，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。注意為保證轉(zhuǎn)子壓鑄鋁時(shí)鋁液不溢出同時(shí)又保證轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)慣量的動(dòng)平衡，通常將轉(zhuǎn)子各槽設(shè)計(jì)成面積相等的對稱閉口槽。轉(zhuǎn)子同軸度、定轉(zhuǎn)子高度差、轉(zhuǎn)子端環(huán)和泵體間要有足夠的電氣間隙；定、轉(zhuǎn)子磁性中心對齊，氣隙圓周達(dá)到均勻一致，保證最佳運(yùn)行性能；三、轉(zhuǎn)子組件工藝轉(zhuǎn)子組件組成：由主平衡塊、副平衡塊、轉(zhuǎn)子構(gòu)633.1轉(zhuǎn)子制作轉(zhuǎn)子鐵芯制作：是高速?zèng)_床直接沖制而成；轉(zhuǎn)子制作：轉(zhuǎn)子鐵芯燒油轉(zhuǎn)子壓鑄轉(zhuǎn)子加工外圓轉(zhuǎn)子發(fā)藍(lán)轉(zhuǎn)子加工內(nèi)孔檢測轉(zhuǎn)子波形轉(zhuǎn)子壓鑄前轉(zhuǎn)子鐵芯三個(gè)：1、必須燒油處理；2、轉(zhuǎn)子鐵芯必須無錯(cuò)片；3、轉(zhuǎn)子壓縮鋁液必須合格。轉(zhuǎn)子裝機(jī)前：測試轉(zhuǎn)子需和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子基本一致；沒有斷條。3.1轉(zhuǎn)子制作轉(zhuǎn)子鐵芯制作：是高速?zèng)_床直接沖制而成；643.2轉(zhuǎn)子斜槽轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的斜槽通常斜1～1.5倍定子齒距，消弱諧波附加力矩和噪音；3.2轉(zhuǎn)子斜槽轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的斜槽通常斜1～1.5倍定子齒距，653.3壓鑄鋁雜質(zhì)含量對壓鑄鋁導(dǎo)電率影響顯著，依次順序?yàn)殄i、釩、鈦、銀、銅、鋅、硅、鐵。

鋁中含有鎳、鐵對腐蝕有害。

在壓縮機(jī)壓鑄過程，尤其要控制熔鋁的鐵、硅和釩的含量，易引起批量問題。

壓鑄的壓力和速度。

壓鑄模的拔模斜度。3.3壓鑄鋁雜質(zhì)含量對壓鑄鋁導(dǎo)電率影響顯著，依次順序?yàn)殄i663.4轉(zhuǎn)子壓鑄壓鑄鋁雜質(zhì)含量偏高性能影響：壓鑄轉(zhuǎn)子雜質(zhì)務(wù)必控制。3.4轉(zhuǎn)子壓鑄壓鑄鋁雜質(zhì)含量偏高性能影響：壓鑄轉(zhuǎn)子雜質(zhì)務(wù)必673.5壓鑄轉(zhuǎn)子典型問題原因現(xiàn)象燒油不充分沒有燒油不啟動(dòng)、發(fā)熱高、性能低轉(zhuǎn)子錯(cuò)片制作過程、返修、運(yùn)輸不啟動(dòng)、性能低壓鑄轉(zhuǎn)子雜質(zhì)廢料、來料、人為性能低、轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)子斜槽不對設(shè)備不起動(dòng)轉(zhuǎn)子斷條壓鑄不起動(dòng)、發(fā)熱高、性能低3.5壓鑄轉(zhuǎn)子典型問題原因現(xiàn)象燒油不充分沒有燒油不啟動(dòng)、683.6轉(zhuǎn)子錯(cuò)片3.6轉(zhuǎn)子錯(cuò)片693.6.1轉(zhuǎn)子錯(cuò)片電機(jī)性能變化3.6.1轉(zhuǎn)子錯(cuò)片電機(jī)性能變化70四、鐵芯熱處理工藝鐵芯熱處理：作用：冷軋電工鋼在沖切彎曲后，采用消除內(nèi)應(yīng)力退火，以消除機(jī)械應(yīng)力和應(yīng)變，恢復(fù)材料原有的磁性。冷扎沖片退火工藝：燃燒爐---退火爐---發(fā)藍(lán)爐燃燒爐：主要目的是燒除冷軋沖片表面的沖壓油和潤滑油，燒去沖片表面的部分毛刺；退火爐：脫掉沖片內(nèi)部對磁性能影響較大的碳元素，在“脫碳”退火處理過程中，其內(nèi)部的纖維晶粒尺寸及組織結(jié)構(gòu)也在發(fā)生變化，即沖片周邊歪曲的晶粒、畸變的晶格、凌亂的磁疇得以修復(fù)或改善。發(fā)藍(lán)爐：各種氧化劑和加熱硅鋼片相互作用，形成一層氧化膜，由四氧化三鐵和氧化鐵混合組成，呈藍(lán)黑色。四、鐵芯熱處理工藝鐵芯熱處理：71控制在300～380℃，然后把冷軋沖片放置在爐內(nèi)燃燒，燃燒時(shí)間持續(xù)約40min。主要目的是燒除冷軋沖片表面的沖壓油和潤滑油，燒去沖片表面的部分毛刺，對沖片進(jìn)行預(yù)熱。另外針對轉(zhuǎn)子鐵芯的燒油還有一個(gè)重要的作用，使沖片沖切的斷面形成一個(gè)致密的氧化層，起絕緣作用。4.1燃燒爐工藝；4.1燃燒爐工藝；724.2退火原理和工藝：

原理：退火爐在一定的溫度下，在爐內(nèi)通入一種混合氣氛（含有N290%、H29%、CO1%等氣體），該混合氣氛在高溫條件下可對沖片進(jìn)行“脫碳”退火處理，脫掉沖片內(nèi)部對磁時(shí)效影響較大的碳元素，沖片在“脫碳”退火處理過程中，其內(nèi)部的纖維晶粒尺寸及組織結(jié)構(gòu)也在發(fā)生變化，即沖片周邊歪曲的晶粒、畸變的晶格、凌亂的磁疇得以修復(fù)或改善。注意在退火的過程中，必須嚴(yán)防滲碳和氧化，以免惡化磁性，爐的周圍應(yīng)選擇低炭鋼材料。恢復(fù)磁性能和進(jìn)一步降低鐵損作用。

工藝：但消除應(yīng)力退火的過程也可能導(dǎo)致層間電阻、耐蝕等性能的劣化，因此其工藝和注意問題如下：

1、退火溫度：適合的退火溫度為700℃-750℃（800℃），保溫時(shí)間1.5-2h，退火的溫度不宜過高，避免高溫導(dǎo)致涂層破壞。退火溫度不宜選得太高，以能夠恢復(fù)到原有的磁性水平為限，溫度過高會(huì)影響硅鋼片的絕緣涂層和疊片粘結(jié)，磁感稍微有點(diǎn)下降；退火的時(shí)間不宜過長，過長會(huì)影響磁性能松下的連續(xù)熱處理爐溫度控制在700～840℃，保溫1.5小時(shí)；實(shí)際是769℃；4.2退火原理和工藝：732、防止碳污染必須清除沖壓或剪切過程中殘留的油漬，由于硅鋼板被碳污染后將嚴(yán)重?fù)p害磁性，為了防止在退火中發(fā)生滲碳，必須事先充分地清除加工時(shí)附著的油以及潤滑脂等有機(jī)化合物。3、避免過氧化氧化同樣會(huì)嚴(yán)重?fù)p害磁性，特別對高磁感更加顯著，因此在爐內(nèi)必須充進(jìn)無氧保護(hù)混合氣體，該混合氣體在高溫條件下可對沖片進(jìn)行“脫碳”處理，脫掉沖片內(nèi)部對磁時(shí)效影響較大的碳元素，沖片在“脫碳”退火處理過程中，其內(nèi)部的纖維晶粒尺寸及組織結(jié)構(gòu)也在發(fā)生變化，即沖片周邊歪曲的晶粒、畸變的晶格、零亂的磁疇得以修復(fù)或改善。4、加熱與冷卻速度磁力特性幾乎不受工業(yè)性加工的加熱或者冷卻速度的影響，但是，應(yīng)充分注意不能讓鐵芯發(fā)生變形。5、其他鐵芯沖片不能堆垛太高，避免粘片；爐底應(yīng)平坦，以防止鐵芯沖片翹片或變形；爐子自身不能漏氣，確認(rèn)爐子密封。

2、防止碳污染74硅鋼片退火前后對比：硅鋼片退火前后對比：751、各種氧化劑和加熱硅鋼片相互作用，形成一層氧化膜，由四氧化三鐵和氧化鐵混合組成，呈藍(lán)黑色，則為發(fā)藍(lán)處理。2、化學(xué)反應(yīng)式：

氧化亞鐵膜，呈灰色，性能不穩(wěn)定，易分解成游離的鐵，絕緣電阻值低，在硅鋼片上易脫落；四氧化三鐵膜，微黑色，有較高的絕緣電阻和較好附著性；氧化鐵膜，呈紅棕色，絕緣電阻最高，與硅鋼片附著性最好；3、工藝要求：發(fā)藍(lán)爐，發(fā)藍(lán)爐內(nèi)溫度要求控制在500℃，爐內(nèi)通入水蒸汽對沖片進(jìn)行氧化-發(fā)藍(lán)處理，沖片在爐內(nèi)氧化-發(fā)藍(lán)處理時(shí)間要持續(xù)60min，然后風(fēng)扇冷卻出爐。在發(fā)藍(lán)爐的溫度不宜過高，當(dāng)溫度達(dá)到570℃時(shí)，在硅鋼片氧化膜中含有大量的氧化亞鐵，性能不穩(wěn)定，溫度降低后分解成游離的鐵和四氧化三鐵，發(fā)藍(lán)后的沖片表面及沖片的齒、槽沖切處會(huì)生成一層很薄的四氧化三鐵藍(lán)色薄膜；溫度過低，則氧化緩慢；氫氣對氧化鐵有還原作用，則應(yīng)排出，加速氧化膜的形成。4.3發(fā)藍(lán)處理4.3發(fā)藍(lán)處理76壓縮機(jī)電機(jī)設(shè)計(jì)壓縮機(jī)電機(jī)設(shè)計(jì)775.1壓縮機(jī)電機(jī)設(shè)計(jì)前須知設(shè)計(jì)輸入電機(jī)設(shè)計(jì)必須根據(jù)壓縮機(jī)的實(shí)際需要而設(shè)計(jì)，首先明確設(shè)計(jì)的電機(jī)所對應(yīng)的壓縮機(jī)容積、壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況，壓縮機(jī)要求的運(yùn)轉(zhuǎn)電源，并有完整明確的壓縮機(jī)理論設(shè)計(jì)書，壓縮機(jī)理論設(shè)計(jì)書里必須包括：額定運(yùn)轉(zhuǎn)電壓運(yùn)轉(zhuǎn)頻率額定工況下泵體平均輸出轉(zhuǎn)矩過負(fù)荷工況下泵體平均輸出轉(zhuǎn)矩有無參考機(jī)型，參考機(jī)型需典型反饋較好的機(jī)型盡量考慮通用化制作工藝性電機(jī)成本優(yōu)勢安裝要求客戶有無特殊要求5.1壓縮機(jī)電機(jī)設(shè)計(jì)前須知設(shè)計(jì)輸入785.2電機(jī)常見參數(shù)5.2電機(jī)常見參數(shù)795.3計(jì)算過程考慮設(shè)計(jì)輸出根據(jù)要求的電壓、頻率和壓縮機(jī)泵體理論平均輸出轉(zhuǎn)矩，通過電機(jī)電磁計(jì)算軟件輸出如下主要的設(shè)計(jì)參數(shù)：鐵芯疊厚、定子繞組線徑、定子繞組匝數(shù)、運(yùn)轉(zhuǎn)電容、效率、轉(zhuǎn)速、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、堵轉(zhuǎn)電流、最大轉(zhuǎn)矩、主副相電流密度等。電機(jī)性能應(yīng)滿足表2的主要技術(shù)參數(shù)。5.3計(jì)算過程考慮設(shè)計(jì)輸出805.4設(shè)計(jì)過程參數(shù)調(diào)整5.4設(shè)計(jì)過程參數(shù)調(diào)整815.5設(shè)計(jì)過程參數(shù)調(diào)整5.5設(shè)計(jì)過程參數(shù)調(diào)整825.6設(shè)計(jì)過載參數(shù)調(diào)整5.6設(shè)計(jì)過載參數(shù)調(diào)整835.7電機(jī)工作點(diǎn)高效壓縮機(jī)負(fù)荷降低，功率減小，效率提高5.7電機(jī)工作點(diǎn)高效壓縮機(jī)負(fù)荷降低，功率減小，效率提高845.8電容值的確定根據(jù)電機(jī)理論計(jì)算，電容容量增大，則輸入功率逐漸減小，直到出現(xiàn)最小值，電機(jī)效率慢慢提高，但并不是效率一直增大，到一定高點(diǎn)效率將滑落，通常在輸入功率最小值和電機(jī)效率最大值附近，確定電容的容量。5.8電容值的確定根據(jù)電機(jī)理論計(jì)算，電容容量增大，則輸入855.9電容值的確定▲起動(dòng)力矩隨著電容的增大而增大；最大力矩隨著電容的增大而增大，但增加幅度較??；←起動(dòng)電流隨著電容的增大而減?。?/p>

5.9電容值的確定▲起動(dòng)力矩隨著電容的增大而增大；最大力86壓縮機(jī)電機(jī)制作和使用異常情況壓縮機(jī)電機(jī)制作和使用異常情況876.1壓縮機(jī)電機(jī)異常情況1、定子電性能測試電阻超差和波形異常

線徑用錯(cuò)或漆包線尺寸、導(dǎo)體電阻超差定子參數(shù)用錯(cuò)接線出錯(cuò)漆包線伸長率環(huán)境溫度設(shè)備設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)2、定子電性能測試匝間耐壓不良漆包線破損，匝間打火

壓縮機(jī)電機(jī)燒毀6.1壓縮機(jī)電機(jī)異常情況1、定子電性能測試電阻超差和波形異886.2壓縮機(jī)電機(jī)異常情況6.2壓縮機(jī)電機(jī)異常情況896.3壓縮機(jī)電機(jī)異常情況6.3壓縮機(jī)電機(jī)異常情況90謝謝！謝謝！91電機(jī)的基礎(chǔ)理論及工藝知識(shí)歡迎提問和討論電機(jī)的基礎(chǔ)理論及工藝知識(shí)歡迎提問和討論92演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！93電機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)與

制造工藝培訓(xùn)

電機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)與

94電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，大至冶金企業(yè)使用的上千萬瓦的電動(dòng)機(jī)，小至小功率電動(dòng)機(jī)乃至幾瓦的微電動(dòng)機(jī)。在各類原動(dòng)機(jī)中，電動(dòng)機(jī)的容量已經(jīng)超過了總?cè)萘康?0%。電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，已廣泛應(yīng)用于各行各95第一部分

電機(jī)的基礎(chǔ)理論第一部分96電機(jī)的定義和作用電機(jī)定義：電機(jī)是一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換或信號(hào)轉(zhuǎn)換的電磁機(jī)械裝置；電機(jī)的作用：就能量轉(zhuǎn)換功能來看，電機(jī)可為發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩類。

發(fā)電機(jī)

(G)

電動(dòng)機(jī)

(M)電機(jī)的定義和作用電機(jī)定義：電機(jī)是一種機(jī)電能量轉(zhuǎn)換或信號(hào)轉(zhuǎn)換的97電機(jī)的發(fā)展

迄今為止，電機(jī)的發(fā)展大體上分為三個(gè)時(shí)期：一、直流電機(jī)的產(chǎn)生和形成時(shí)期；在1821年和1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了載流導(dǎo)體在磁場受力現(xiàn)象和電磁感應(yīng)定律；在1833年，皮克西利用永久磁鐵和線圈之間的相對運(yùn)動(dòng)和一個(gè)換向裝置，制成了一臺(tái)旋轉(zhuǎn)磁極式直流發(fā)電機(jī)；1834~1870年間，凸極式的T形繞組被分布繞組替代，且發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)合二為一；1880年，愛迪生提出采用疊片鐵心；1882年，臺(tái)勃萊茲把米斯巴哈水電站發(fā)出的2KW的直流電，用一根長57KM的輸電線送到了慕尼黑；

電機(jī)的發(fā)展迄今為止，電機(jī)的發(fā)展大體上分為三個(gè)時(shí)期：一、直98二、交流電機(jī)的形成和發(fā)展時(shí)期1885年，弗拉利斯制作了一臺(tái)兩相感應(yīng)電機(jī)；1889年，多利伏-多勃羅夫斯基設(shè)計(jì)制作出三相感應(yīng)電機(jī)；19世紀(jì)80年代的末期出現(xiàn)高速的原動(dòng)機(jī)；電機(jī)理論方面，1893年左右，開始利用復(fù)數(shù)和相量來分析交流電路；1894年，海蘭提出“多相感應(yīng)電機(jī)性能圖解確定法”，同年，弗拉利斯建立雙旋轉(zhuǎn)磁場理論；交軸磁場理論和雙反應(yīng)理論先后被提出；19世紀(jì)末期，各種交、直流電機(jī)的基本類型以及理論，設(shè)計(jì)方法，大體上建立起來了。

二、交流電機(jī)的形成和發(fā)展時(shí)期99三、電機(jī)理論、設(shè)計(jì)和制造工藝逐步達(dá)到完善化時(shí)期；電機(jī)的理論分析方法得到了進(jìn)一步的延伸和鞏固。對稱分量法，雙反應(yīng)通用分析方法，相繼建立，克朗的張量方法，統(tǒng)一了整個(gè)電機(jī)理論；1920~1940年間，寄生轉(zhuǎn)矩，噪聲，震動(dòng)被提出研究；1954年，柯伐煦提出空間向量法，1965年，計(jì)算機(jī)開始被引入電機(jī)工程領(lǐng)域；20世紀(jì)70年代，“矢量變換控制”理論提出，同時(shí)涌現(xiàn)一大批可控制電機(jī)；80年代以后，永磁無刷電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)等新型電機(jī)得到了較快發(fā)展；90年代以后，一種場路結(jié)合的有限元-狀態(tài)空間耦合時(shí)步法得到應(yīng)用；三、電機(jī)理論、設(shè)計(jì)和制造工藝逐步達(dá)到完善化時(shí)期；100電機(jī)基本原理和材料

一、磁場的基本物理量1.1磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度B

表示磁場內(nèi)某點(diǎn)磁場強(qiáng)弱和方向的物理量。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向

與電流的方向之間符合右手螺旋定則。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位:特斯拉(T)，1T=1Wb/m2

電機(jī)基本原理和材料一、磁場的基本物理量1.1磁感應(yīng)強(qiáng)1011.2磁通磁通：穿過垂直于B方向的面積S中的磁力線總數(shù)。

在均勻磁場中=BS或B=/S1.3磁場強(qiáng)度磁場強(qiáng)度H：表示磁場內(nèi)某點(diǎn)磁場強(qiáng)弱和方向的物理量。磁場強(qiáng)度H的單位：安培/米（A/m)磁通的單位:韋[伯](Wb)1Wb=1T·m21.4磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率：表示磁場媒質(zhì)磁性的物理量，衡量物質(zhì)的導(dǎo)磁能力。它與磁場強(qiáng)度的乘積就等于磁感應(yīng)強(qiáng)度，即：磁導(dǎo)率的單位：亨/米（H/m）1.2磁通磁通：穿過垂直于B方向的面積S中的磁力線總102磁路：磁通所通過的路徑。二、磁路及其基本定律＋u－ΦΦ主磁通漏磁通磁路i磁路：磁通所通過的路徑。二、磁路及其基本定律＋ΦΦ主磁通1032.1全電流安培環(huán)路定律沿任何一條閉合回線L，磁場強(qiáng)度H的線積分等于該閉合回線所包圍的電流的代數(shù)和

如果在均勻磁場中，沿著回線L

磁場強(qiáng)度H處處相等，則2.2磁路的歐姆定律作用在磁路上的磁動(dòng)勢F等于磁路內(nèi)的磁通量Φ乘以磁阻RmF稱為磁動(dòng)勢2.1全電流安培環(huán)路定律沿任何一條閉合回線L，磁場強(qiáng)度H的1042.3、磁路的基爾霍夫定律2.3.1磁路的基爾霍夫第一定律或閉合面i1i2Φ1Φ2Φ32.3、磁路的基爾霍夫定律2.3.1磁路的基爾霍夫第一定1052.3.2磁路的基爾霍夫第二定律2.3.2磁路的基爾霍夫第二定律1062.4、電磁感應(yīng)定律簡單的說電磁感應(yīng)定律就是變化的電場附近會(huì)產(chǎn)生變化的磁場，而變化的磁場附近會(huì)產(chǎn)生變化的電場。定義：無論何種原因使的與閉合線圈交鏈的磁鏈ψ隨著時(shí)間t變化時(shí)，線圈中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢e切割（運(yùn)動(dòng)）電動(dòng)勢當(dāng)磁場和線圈導(dǎo)體之間有相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，使得穿過線圈的磁通隨著時(shí)間的變化而變化。此時(shí)的e叫做運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢e=Blv方向由右手定則判定。2.4、電磁感應(yīng)定律簡單的說電磁感應(yīng)定律就是變化的電場附近會(huì)107

2.5電磁力定律載流導(dǎo)體在磁場中要受到力的作用，方向用左手定則判定。

f=Bil

在旋轉(zhuǎn)電機(jī)中，作用在轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體上的電磁力將使轉(zhuǎn)受到一個(gè)力矩（等于力乘以轉(zhuǎn)子半徑），這個(gè)力矩稱之為電磁轉(zhuǎn)矩。2.6電路定律(1)歐姆定律：u=iR(2)基爾霍夫第一定律（電流定律）∑i=0(3)基爾霍夫第二定律（電壓定律）在電路中，對任一回路，沿回路環(huán)繞一周，回路內(nèi)所有元件的電壓代數(shù)和等于零，即∑u=0。2.5電磁力定律2.6電路定律108三、制造電機(jī)所用的材料3.1概述

制造材料主要包括：鐵磁材料、導(dǎo)電材料、絕緣材料、結(jié)構(gòu)材料、散熱材料、冷卻材料、潤滑材料等。

導(dǎo)電材料：銅、鋁。鐵磁材料：各種成分的鑄鋼（電工鋼片）。

絕緣材料：各種絕緣紙、油性玻璃漆布、

有機(jī)硅玻璃粘帶、酚醛玻璃纖維壓塑料······

絕緣等級(jí)YAEBFHC容許工作溫度/℃90105120130155180＞180三、制造電機(jī)所用的材料3.1概述制造材料主要包括：導(dǎo)1093.2鐵磁材料及其特性3.2.1高導(dǎo)磁性

磁性材料的磁導(dǎo)率通常都很高，即r1(如坡莫合金，其r可達(dá)2105)

。磁性材料能被強(qiáng)烈的磁化，具有很高的導(dǎo)磁性能。磁性物質(zhì)具有高導(dǎo)磁性是由于內(nèi)部有很多被強(qiáng)烈磁化的小磁鐵。這些小磁鐵叫做“磁疇”。磁疇（磁化前）磁疇（磁化后）在外磁場的作用下，磁疇順著外磁場方向轉(zhuǎn)向，排列整齊，顯示出磁性。3.2鐵磁材料及其特性3.2.1高導(dǎo)磁性磁性材料的磁110磁性物質(zhì)由于磁化所產(chǎn)生的磁化磁場不會(huì)隨著外磁場的增強(qiáng)而無限的增強(qiáng)。3.2.2磁飽和性BJ

磁場內(nèi)磁性物質(zhì)的磁化磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度曲線；B0

磁場內(nèi)不存在磁性物質(zhì)時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度直線；B

BJ曲線和B0直線的縱坐標(biāo)相加即磁場的B-H磁化曲線。OHBB0BJB?a?b磁化曲線當(dāng)外磁場增大到一定程度時(shí)，磁性物質(zhì)磁疇的磁場方向全部都轉(zhuǎn)向與外部磁場方向一致，磁化磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度將趨向某一定值，如圖。磁性物質(zhì)由于磁化所產(chǎn)生的磁化磁場不會(huì)隨著外磁場的增強(qiáng)而無限的1113.2.3、磁滯性

磁性材料在交變磁場中反復(fù)磁化，其B-H關(guān)系曲線是一條回形閉合曲線，稱為磁滯回線。磁性材料中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化總是滯后于外磁場變化的性質(zhì)。磁滯回線OHB????BrHc剩磁感應(yīng)強(qiáng)度Br(剩磁)：

當(dāng)線圈中電流減小到零(H=0)時(shí)，鐵心中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。例如:永久磁鐵的磁性就是由剩磁產(chǎn)生的；自勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的磁極，為了使電壓能建立，也必須具有剩磁。

3.2.3、磁滯性磁性材料在交變磁場中反復(fù)磁112幾種常見磁性物質(zhì)的磁化曲線a鑄鐵b鑄鋼c硅鋼片O0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0103H/(A/m)H/(A/m)12345678910103B/T1.81.61.41.21.00.80.60.40.2ababcc幾種常見磁性物質(zhì)的磁化曲線a鑄鐵b鑄鋼113按磁性物質(zhì)的磁性能，磁性材料分為三種類型：鐵磁材料軟磁材料硬磁材料矩磁材料代表特點(diǎn)代表特點(diǎn)代表特點(diǎn)鑄鐵、鑄鋼、硅鋼片磁滯回線窄，剩磁Br和矯頑力Hc都小鋁鎳鈷、鐵氧體、稀土鈷、鋁鐵硼磁滯回線寬，剩磁Br和矯頑力Hc都大鎂錳鐵氧體具有較大的矯頑磁力和較大的剩磁，磁滯回線接近矩形，穩(wěn)定性良好。常用的幾種硬磁材料硬磁材料性能指標(biāo)剩磁Br，矯頑力Hc和最大磁能積【BH】max名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)鑄造型鋁鎳鈷磁性能較高，穩(wěn)定性較好，價(jià)格較便宜材料硬而脆，除磨削和電加工外，無法進(jìn)行其他機(jī)械加工粉末型鋁鎳鈷尺寸較精確，表面很光，可大批量生產(chǎn)磁性能較前者低，且價(jià)格較貴；鐵氧體Hc很高，抗去磁能力強(qiáng)，價(jià)格便宜，比重較小，不需要進(jìn)行工作穩(wěn)定性處理Br不大，溫度對磁性能影響較大，不適用溫度變化大而要求溫度穩(wěn)定性高的場合稀土鈷綜合磁性能好，很強(qiáng)的抗去磁能力，磁性的溫度穩(wěn)定性較好，其允許工作溫度可高達(dá)200~250度除電加工外，不能進(jìn)行其他機(jī)械加工，另外材料的價(jià)格較貴，制造成本亦高釹鐵硼其性能優(yōu)于稀土鈷，且價(jià)格較便宜允許工作溫度較低，約為120，含有較多的鐵和釹，故容易銹蝕。按磁性物質(zhì)的磁性能，磁性材料分為三種類型：鐵磁材料軟磁材料硬1144.1磁滯損耗（pch）

由磁滯性所產(chǎn)生的能量損耗稱為磁滯損耗(Pch

)。磁滯損耗的大?。簡挝惑w積內(nèi)的磁滯損耗正比與磁滯回線的面積和磁場交變的頻率f。OHB磁滯損耗轉(zhuǎn)化為熱能，引起鐵心發(fā)熱。減少磁滯損耗的措施：選用磁滯回線狹小的磁性材料制作鐵心。變壓器和電機(jī)中使用的硅鋼等材料的磁滯損耗較低。選擇適當(dāng)?shù)拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度值以減小鐵心飽和程度。四、鐵心損耗pFe4.1磁滯損耗（pch）由磁滯性所產(chǎn)生的能量損耗稱為磁滯1154.2.渦流損耗（pwh）渦流損耗:由渦流所產(chǎn)生的功率損耗。渦流：交變磁通在鐵心內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和電流，稱為渦流。渦流在垂直于磁通的平面內(nèi)環(huán)流。渦流損耗轉(zhuǎn)化為熱能，引起鐵心發(fā)熱。減少渦流損耗措施：提高鐵心的電阻率。鐵心用彼此絕緣的鋼片疊成，把渦流限制在較小的截面內(nèi)。4.3.鐵耗pFe：鐵心中的鐵耗等于磁滯損耗和渦流損耗之和。4.2.渦流損耗（pwh）渦流損耗:由渦流所產(chǎn)生的功率116電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)以及分類一、電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子定子定子繞組機(jī)座電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)以及分類一、電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)YBZXAC轉(zhuǎn)子定子117二、電機(jī)的分類2、1按工作電源種類劃分：可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。

2、2電動(dòng)機(jī)按用途劃分：驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。

2、3電機(jī)按磁場產(chǎn)生的原理劃分：二、電機(jī)的分類2、1按工作電源種類劃分：可分為直流電機(jī)和交118電機(jī)工作原理自然界的運(yùn)動(dòng)都是趨向相對穩(wěn)定的。電機(jī)工作原理自119一、直流電動(dòng)機(jī)U+–NS電刷換向片II注意：換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無論怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。電刷壓在換向片上。工作原理：上下兩片電刷靜止不動(dòng)，電壓加在電刷上，電流總是從正極性的上電刷流入，經(jīng)過換向片，到達(dá)處于N極下的導(dǎo)體；再經(jīng)S極下的導(dǎo)體，由負(fù)極性的下電刷流出；故當(dāng)導(dǎo)體輪流交替處于N極和S極下時(shí)，導(dǎo)體中的電流將隨其所處磁極的改變而同時(shí)改變其方向，從而使電磁轉(zhuǎn)矩保持不變。電磁轉(zhuǎn)矩為：為了減少電樞感應(yīng)電動(dòng)勢和電磁轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)，實(shí)際電樞繞組由許多線圈串聯(lián)而成一、直流電動(dòng)機(jī)U+–NS電刷換向片II注意：換向片和電源固定1201.1轉(zhuǎn)子（又稱電樞）由鐵芯、繞組（線圈）、換向器組成。1.2定子定子的分類：永磁式：由永久磁鐵做成。勵(lì)磁式：磁極上繞線圈，然后在線圈中通過直流電，形成電磁鐵。勵(lì)磁的定義：磁極上的線圈通以直流電產(chǎn)生磁通，稱為勵(lì)磁。1.1轉(zhuǎn)子（又稱電樞）1.2定子定子的分類：永磁式：由121根據(jù)勵(lì)磁線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關(guān)系，勵(lì)磁式的直流電機(jī)又可細(xì)分為：他勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開。并勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在同一電源上。M他勵(lì)UfIfIaUM并勵(lì)UIfM串勵(lì)UM復(fù)勵(lì)U根據(jù)勵(lì)磁線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關(guān)系，勵(lì)磁式的他勵(lì)電動(dòng)機(jī)：勵(lì)磁線1221.3直流電機(jī)的特點(diǎn)（1）與異步電動(dòng)機(jī)相比，直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用和維護(hù)不如異步機(jī)方便，而且要使用直流電源。（2）調(diào)速性能好:調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)節(jié)。（3）起動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，易于快速起動(dòng)、停車。（4）易于控制。（1）軋鋼機(jī)、電氣機(jī)車、無軌電車、中大型龍門刨床等調(diào)速范圍大的大型設(shè)備。（2）用蓄電池做電源的地方，如汽車、拖拉機(jī)等。（3）家庭：電動(dòng)縫紉機(jī)、電動(dòng)自行車、電動(dòng)玩具1.4直流電機(jī)的應(yīng)用1.3直流電機(jī)的特點(diǎn)（1）與異步電動(dòng)機(jī)相比，直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)1232.1單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)二、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)2.1.1結(jié)構(gòu)：鐵心由硅鋼片沖槽疊壓而成。槽內(nèi)嵌裝兩套空間互隔90°電角度的主繞組（也稱運(yùn)行繞組）和輔繞組（也稱起動(dòng)繞組成副繞組）。主繞組接交流電源，輔繞組串接離心開關(guān)S或起動(dòng)電容、運(yùn)行電容等之后，再接入電源。轉(zhuǎn)子為籠型鑄鋁轉(zhuǎn)子，它是將鐵心疊壓后用鋁鑄入鐵心的槽中，并一起鑄出端環(huán)，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條短路成鼠籠型。WSTAXA'X'定子繞組轉(zhuǎn)子2.1單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)二、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)2.1.1結(jié)構(gòu)：WST1242.1.2單相電機(jī)工作原理圖2接線圖

圖3原理圖

如圖2、3所示，電路中加入電容，使兩繞組電流相位差約為90°，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，這時(shí)電機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子導(dǎo)條就會(huì)切割磁力線從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，導(dǎo)條中有電流通過，導(dǎo)體與磁場作用產(chǎn)生電磁力，電機(jī)轉(zhuǎn)起來，持續(xù)供電，電機(jī)就按原方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。由于單相繞組產(chǎn)生的是脈振磁場，當(dāng)定子繞組產(chǎn)生的合成磁場增加時(shí)，根據(jù)右手螺旋定則和左手定則，可知轉(zhuǎn)子導(dǎo)條左、右受力大小相等方向相反，所以沒有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。2.1.2單相電機(jī)工作原理圖2接線圖1252.2三相感應(yīng)電機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與單相異步電動(dòng)機(jī)相似，其定子鐵心槽中嵌裝三相繞組（有單層鏈?zhǔn)?、單層同心式和單層交叉式三種結(jié)構(gòu)）。工作原理（1）接通三相交流電源時(shí)，三相定子繞組流過三相對稱電流產(chǎn)生的三相磁動(dòng)勢（定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢）并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。（2）該旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有相對切割運(yùn)動(dòng),根據(jù)電磁感應(yīng)原理,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢并產(chǎn)生感應(yīng)電流。（3）根據(jù)電磁力定律，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場中受到電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上帶機(jī)械負(fù)載時(shí)，便向外輸出機(jī)械能。注意：三相感應(yīng)電機(jī)不需要加電容2.2三相感應(yīng)電機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與單相異步電動(dòng)機(jī)相似1262.3電機(jī)磁路磁路：定子齒部、轉(zhuǎn)子齒部、定子軛部轉(zhuǎn)子軛部、氣隙形成一個(gè)閉合的回路。單相電機(jī)磁路三相電機(jī)磁路2.3電機(jī)磁路磁路：定子齒部、轉(zhuǎn)子齒部、定子軛部轉(zhuǎn)子軛1273.永磁無刷電動(dòng)機(jī)

無刷直流電動(dòng)機(jī)（BLDCM）是指電機(jī)內(nèi)部磁場設(shè)計(jì)為梯形，定子繞組電流為方波的永磁無刷電動(dòng)機(jī)。

無刷交流電動(dòng)機(jī)是指電機(jī)內(nèi)部磁場設(shè)計(jì)為正弦形，定子繞組電流為正弦波的永磁無刷電動(dòng)機(jī)。交流無刷電動(dòng)機(jī)也稱為交流永磁同步電動(dòng)機(jī)（PMSM）。3.永磁無刷電動(dòng)機(jī)無刷直流電動(dòng)機(jī)（BLDCM1283.1PMSM和BLDC電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)3.1總體結(jié)構(gòu)3.1PMSM和BLDC電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)3.1總體結(jié)構(gòu)1293.1.1定子

定子繞組一般制成多相（三、四、五相不等），通常為三相繞組。三相繞組沿定子鐵心對稱分布，在空間互差120度電角度，通入三相電流時(shí)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場PMSM和BLDC電機(jī)的結(jié)構(gòu)3.1.2轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子采用永磁體，目前主要以釹鐵硼作為永磁材料。采用永磁體簡化了電機(jī)的結(jié)構(gòu)，提高了可靠性，又沒有轉(zhuǎn)子銅耗，提高電機(jī)的效率。3.1.3繞組

分布繞組和集中繞組3.1.1定子定子繞組一般制成多相（三、四、五1303.1.4PMSM按轉(zhuǎn)子永磁體的結(jié)構(gòu)可分為兩種（1）表面貼裝式（SM-PMSM）直交軸電感Ld和Lq相同，氣隙較大，弱磁能力小，擴(kuò)速能力受到限制PMSM和BLDC電機(jī)的結(jié)構(gòu)（2）內(nèi)埋式（IPMSM）交直軸電感:Lq>Ld氣隙較小，有較好的弱磁能力3.1.4PMSM按轉(zhuǎn)子永磁體的結(jié)構(gòu)可分為兩種（1）表面131電機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)與制造工藝培訓(xùn)課件1323.2永磁無刷電機(jī)工作原理

通過轉(zhuǎn)子位置檢測，將位置信息經(jīng)過電子換相電路來驅(qū)動(dòng)控制同電樞繞組相連接的各個(gè)功率開關(guān)器件的關(guān)斷或?qū)ǎ瑥亩鸬娇刂评@組的通電狀態(tài)，并在定子上產(chǎn)生一個(gè)連續(xù)的旋轉(zhuǎn)磁場，以拖動(dòng)轉(zhuǎn)子跟著旋轉(zhuǎn)。

隨著轉(zhuǎn)子的不斷旋轉(zhuǎn)，傳感器信號(hào)被不斷的反饋給芯片，主芯片據(jù)此來改變電樞繞組的通電狀態(tài)，使得在每磁極下的繞組中的電流方向相同。因此可以產(chǎn)生恒定轉(zhuǎn)矩，并使電機(jī)連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)行起來。3.2永磁無刷電機(jī)工作原理通過轉(zhuǎn)子位置檢測，1333.3運(yùn)行特性3.3.1電壓方程Ψ為I和E之間的夾角，稱為內(nèi)功率因數(shù)角3.3.2空載反電動(dòng)勢3.3運(yùn)行特性3.3.1電壓方程Ψ為I和E之間的夾角1343.3.3電磁轉(zhuǎn)矩3.3.3電磁轉(zhuǎn)矩1353.3.4電磁功率3.3.5凸極率ρ3.3.4電磁功率3.3.5凸極率ρ1363.3.6電壓極限方程3.3.7電流極限方程3.3.6電壓極限方程3.3.7電流極限方程1373.4調(diào)速范圍3.4調(diào)速范圍1383.5噪音與振動(dòng)3.5噪音與振動(dòng)139第二部分

我司電機(jī)的生產(chǎn)工藝第二部分140一、壓縮機(jī)電機(jī)系列分類

1.1壓縮機(jī)目前系列:

C39系列、C44系列、C48系列C49系列、C55系列、C63系列一、壓縮機(jī)電機(jī)系列分類1.1壓縮機(jī)目前系列1411.2各系列典型用途系列主要用途工質(zhì)C39系列小除濕機(jī)、小型出口窗機(jī)R410AC44系列23和26空調(diào)、出口壓縮機(jī)R410A、R22、R134AC48系列32和35空調(diào)、出口壓縮機(jī)R410A、R22、R134AC49系列46和50空調(diào)、出口壓縮機(jī)R410A、R22C55系列50和72空調(diào)、大窗機(jī)R410A、R22、R134AC63系列120商用空調(diào)、大雙缸等R410A、R221.2各系列典型用途系列主要用途工質(zhì)C39系列小除1421.3壓縮機(jī)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：由定子，轉(zhuǎn)子，保護(hù)器組成。

定子部分：定子鐵芯和主相繞組、副相繞組、引出線；

轉(zhuǎn)子部分：轉(zhuǎn)子鐵芯和鑄鋁。1.3壓縮機(jī)電機(jī)基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：由定子，轉(zhuǎn)子，保護(hù)器1431.4電機(jī)的命名規(guī)則以YYR-B90A1da為例，其中YYR表示單相異步耐氟電機(jī)，其它代號(hào)表示內(nèi)容如為：C44系列，90mm鐵芯長，A1繞組設(shè)計(jì)方案，通流孔轉(zhuǎn)子，a改進(jìn)單相異步耐氟壓縮機(jī)電機(jī)。1.4電機(jī)的命名規(guī)則以YYR-B90A1da為例，其中Y1441.5壓縮機(jī)電機(jī)電性能電性能測試定子繞組對鐵芯能承受1500V，歷時(shí)1min的耐壓試驗(yàn)而不發(fā)生擊穿，泄漏電流不大于2mA，試驗(yàn)電壓的頻率為50Hz，并盡可能為正弦波形，允許用提高電壓1800V，歷時(shí)1sec的試驗(yàn)代替，泄漏電流不大于2mA。定子繞組匝間絕緣試驗(yàn)按JB/T9615.1《交流低壓電機(jī)散嵌繞組匝間絕緣試驗(yàn)方法》進(jìn)行，沖擊電壓3600V±100V，波前時(shí)間為0.5μs,試驗(yàn)所顯示的兩條衰減振蕩波形應(yīng)基本重合，幅值差異最大不大于200mA。電機(jī)的冷態(tài)絕緣電阻應(yīng)大于500MΩ，熱態(tài)絕緣電阻應(yīng)大于50MΩ。1.5壓縮機(jī)電機(jī)電性能電性能測試1451.6電機(jī)繞組溫升1.6電機(jī)繞組溫升146二、定子組件工藝

2.1定子的組成主相繞組、副相繞組、引出線組件、定子鐵芯、槽絕緣、相間絕緣、槽楔構(gòu)成。定子鐵芯制作：高速?zèng)_模自扣；一般壓縮機(jī)采用槽形采用的是梨形槽，槽滿率高，用于機(jī)器嵌線；主相和副相繞組在空間錯(cuò)開90°。

二、定子組件工藝2.1定子的組成1472.2定頻定子制作定子制作：打槽紙下主相繞組整型下副相線放相間絕緣去漆皮接引出線組搪錫套絕緣套管綁線前整形綁線最終整形檢外觀真空檢測檢測電機(jī)吹灰（浸漆）注意：安全、工作時(shí)必須帶手套；型號(hào)與線圈匝數(shù)、線規(guī)是否正確；漆包線伸長率不能超過3%；漆包線不能有劃傷、壓傷、花線現(xiàn)象、打火等問題；鐵芯是否熱處理；接線是否正確；注：伸長率計(jì)算方法：2.2定頻定子制作定子制作：打槽紙下主相1482.3引出線組件JZ型耐氟里昂軟線采用聚酯絕緣，可有聚酯纖維內(nèi)外編織層和聚酯薄膜繞包層所組成。導(dǎo)體采用紫銅。引出線組件圖引出線組件顏色←導(dǎo)體設(shè)計(jì)截面積2.3引出線組件JZ型耐氟里昂軟線采用聚酯絕緣，可有聚酯149引出線組件相關(guān)性能插入力單個(gè)引出線端子與接線柱插銷之間第一次插入的插入力小于70N。拉拔力單個(gè)引出線端子與接線柱經(jīng)五次插拔后，拉拔力大于30N。夾緊力引出線與端子夾緊力大于140N。要求導(dǎo)線無斷線，端子無松動(dòng)、脫離現(xiàn)象。綁線牢固度引出線之間施加15N拉力而不發(fā)生相互滑動(dòng)。絕緣電阻引線間絕緣電阻要求均大于500MΩ。耐電壓引線間能承受3000V/1min（0.5mA）的耐電壓試驗(yàn)，沒有閃絡(luò)或擊穿現(xiàn)象。其試驗(yàn)電壓的頻率為50Hz，波形盡可能為正弦波形，試驗(yàn)電壓的有效值為3000V。耐熱性產(chǎn)品經(jīng)200℃、6h耐熱試驗(yàn)后無粉化、無發(fā)脆、重量減少小于10mg，不軟化發(fā)粘，引出線無明顯褪色，端子鍍層無脫落現(xiàn)象。常溫下，引線間能通過1800V/1min（0.5mA）耐電壓試驗(yàn)，絕緣電阻不小于100MΩ。引出線組件相關(guān)性能150引出線組件注意事項(xiàng)引出線組件選擇材料應(yīng)和冷媒、冷凍油等相關(guān)材料兼容。引出線導(dǎo)體截面積應(yīng)滿足額定電流要求；不能碰到上蓋組件；不應(yīng)被環(huán)焊燒熔；盡量避開排氣口；不應(yīng)碰到轉(zhuǎn)子和平衡塊；設(shè)計(jì)引出線盡可能的通用化；引出線組件注意事項(xiàng)1512.4漆包線2.4.1絕緣漆膜絕緣漆膜是在導(dǎo)體表面均勻涂上以聚酯亞胺為主體的絕緣合成樹脂，然后充分燒結(jié)在導(dǎo)體表面，然后在其上再均勻地涂上以聚酰胺酰亞胺為主體的絕緣合成樹脂燒結(jié)而成，漆膜必須對導(dǎo)體無有害作用，并且具有充分的耐久性。2.4漆包線2.4.1絕緣漆膜1522.4.2漆包線的工作環(huán)境（壓縮機(jī)內(nèi)部）1、全封閉壓縮機(jī)內(nèi)；2、高溫高壓（排氣溫度110℃，繞組溫度105-120℃，壓力2.05MPa）3、冷媒（R22、R410A）；4、冷凍油；5、過載保護(hù)器；6、壓縮機(jī)的絕緣等級(jí)E級(jí)（溫度120℃）2.4.3漆包線性能指標(biāo)1、機(jī)械性能要求漆膜有良好的柔韌性和附