電機(jī)基礎(chǔ)和工藝專題培訓(xùn)課件

電機(jī)基礎(chǔ)和工藝目錄電機(jī)的基本概述電機(jī)發(fā)展簡史電機(jī)的分類電機(jī)選型電動機(jī)的工作原理電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)電機(jī)工藝電機(jī)轉(zhuǎn)子工藝電機(jī)定子工藝電機(jī)裝配工藝電機(jī)檢驗(yàn)3電機(jī)：也稱電動機(jī)（俗稱馬達(dá)），是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動力源。隨著大功率電力電子元件、微電子技術(shù)、變流技術(shù)、計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，研究和開發(fā)了很多性能優(yōu)良、高效率、滿足不同要求的電動機(jī)控制系統(tǒng)。電機(jī)發(fā)展簡史直流電機(jī)：1821年，法拉第（Faraday）發(fā)現(xiàn)電磁力定律

1831年，法拉第（Faraday）發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律

1833年，皮克西（Pixii）利用永磁鐵和線圈間相對運(yùn)動，加上一個換向裝置，制成一臺旋轉(zhuǎn)磁極式直流發(fā)電機(jī)(現(xiàn)代直流發(fā)電機(jī)的雛形)

1885年，電機(jī)的可逆原理，勵磁，電樞繞組，鐵芯，換向交流電機(jī)：1825年，阿拉戈（Arago）利用金屬圓環(huán)的旋轉(zhuǎn)，使懸掛在其中的磁針得到一定的偏轉(zhuǎn)－－多相感應(yīng)電動機(jī)的原始基礎(chǔ)

1885年，費(fèi)拉里斯（Ferraris）制成第一臺兩相感應(yīng)電動機(jī)交流電機(jī)控制：1971年，Blaschke和Hasse提出矢量變換控制

電機(jī)的發(fā)展已有200年得歷史，80年代以后，得益于永磁材料、電力電子和自動控制技術(shù)的發(fā)展，使永磁無刷電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)等新型電機(jī)得到較快發(fā)展。電機(jī)基本概述4我國電機(jī)工業(yè)發(fā)展概況解放前我國地電機(jī)工業(yè)極端落后，全國只有少數(shù)幾個城市有電機(jī)制造廠。這些廠規(guī)模小，設(shè)備差，生產(chǎn)能力低下，產(chǎn)品規(guī)格混亂，材料多依賴進(jìn)口。建國以后，我國電機(jī)制造工業(yè)得到快速發(fā)展。經(jīng)過50多年的努力，在大型交直流電機(jī)方面，已研制成功2*5000KW的直流電動機(jī)，4700KW的直流發(fā)電機(jī)和42MW的同步電動機(jī)。在大型發(fā)電設(shè)備方面，已研制出300MW和600MW水氫氫冷汽輪發(fā)電機(jī)，300MW雙水內(nèi)冷和全氫冷汽輪發(fā)電機(jī)，650MW核電機(jī)組，還相繼研制出125、250、300、400、550MW的水輪發(fā)電機(jī)。變壓器的最大容量已做到400MVA，電壓最高為500KV。（2001年）在中、小型核微型電機(jī)方面，已開發(fā)和制成125個系列，900多個品種，幾千個規(guī)格的各種電機(jī)。在特殊電機(jī)方面，由于新的永磁材料的出現(xiàn)，制成了許多高效節(jié)能、維護(hù)簡單的永磁電機(jī)。由于電機(jī)和電力電子裝置、微型計算機(jī)相結(jié)合，出現(xiàn)了各種性能和形態(tài)各異的“一體化電機(jī)”。5電機(jī)：機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換的一種器械按能源轉(zhuǎn)換方式分：電動機(jī)：電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能發(fā)電機(jī)：把機(jī)械能轉(zhuǎn)換電能按電源分：直流電機(jī)：電流大小恒定交流電機(jī)：電流按一定頻率(50Hz/60Hz)交變按功率大小分：大型電機(jī)：中小型電機(jī)：微電機(jī)：中心高小于90mm或1500r/min時的折算功率小于1.1KW.按應(yīng)用領(lǐng)域分：驅(qū)動電機(jī)控制電機(jī)電機(jī)的分類6異步電機(jī)特點(diǎn)1）三相交流異步電動機(jī)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用、維護(hù)方便，運(yùn)行可靠性高，重量輕，成本低。（同功率、同轉(zhuǎn)速的直流電動機(jī)相比，前者重量只及后者的二分之一，成本僅為三分之一）

不足：它的轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速有固定的轉(zhuǎn)差率（見異步電機(jī)），因而調(diào)速性能較差，在要求有較寬廣的平滑調(diào)速范圍的使用場合（如傳動軋機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、大型機(jī)床等），不如直流電動機(jī)經(jīng)濟(jì)、方便。此外,異步電動機(jī)運(yùn)行時,從電力系統(tǒng)吸取無功功率以勵磁，這會導(dǎo)致電力系統(tǒng)的功率因數(shù)變壞。因此，在大功率、低轉(zhuǎn)速場合（如拖動球磨機(jī)、壓縮機(jī)等）不如用同步電動機(jī)合理。廣泛地應(yīng)用在工業(yè)設(shè)備上，如機(jī)床、礦山機(jī)械、中央空調(diào)等

2)單相交流異步電動機(jī)優(yōu)點(diǎn)：有結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,維修方便等特點(diǎn)

不足：與同容量的三相異步電動機(jī)相比，單相異步電動機(jī)的體積較大、運(yùn)行性能較差、功率因數(shù)及過載能力都較低、效率較低，一般只制成小型和微型系列的電機(jī)（微型，幾瓦～750瓦；小型：550瓦～3700瓦）。廣泛地應(yīng)用家用電器上，風(fēng)扇、冰箱、油煙機(jī)、洗衣機(jī)、吸塵器、自動控制、醫(yī)療機(jī)械、小型鼓風(fēng)機(jī)等。

常見電機(jī)7常見電機(jī)

優(yōu)點(diǎn)：①轉(zhuǎn)速不隨負(fù)載和電壓而變化，只與頻率相關(guān)。

②運(yùn)行穩(wěn)定性好，具有較強(qiáng)的過載能力。

③運(yùn)行效率高，在低速時，同步電動機(jī)這一點(diǎn)尤為突出。

④能以超前功率因數(shù)運(yùn)行，有利于改善電網(wǎng)功率因數(shù)。缺點(diǎn)：不連續(xù)啟動應(yīng)用范圍：恒速運(yùn)行大型機(jī)械的驅(qū)動，如球磨機(jī)、至壓機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、各類大泵、主要用于發(fā)電機(jī)，現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需電能幾乎都是有同步發(fā)電機(jī)發(fā)出的）同步電機(jī)8常見電機(jī)1）直流有刷電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：1.優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速范圍寬廣、調(diào)速平滑、方便。2.過載能力大，能承受頻繁沖擊負(fù)載，而且能設(shè)計成與負(fù)載機(jī)械相適應(yīng)的各種機(jī)械特性。

3.現(xiàn)快速起動、制動和逆向運(yùn)轉(zhuǎn)。4.能適應(yīng)生產(chǎn)過程自動化所需要的各種特殊運(yùn)行要求。

缺點(diǎn)：有機(jī)械換向火花，有電刷的機(jī)械磨損

應(yīng)用范圍：

功率較大，用于軋鋼機(jī)械、紡織機(jī)械；功率較小，用于汽車、小家電等2）直流無刷電機(jī)

優(yōu)點(diǎn)：啟動電流小，響應(yīng)快，力矩穩(wěn)定，其電子換相方式靈活，可以方波換相或正弦波換相，容易實(shí)現(xiàn)智能化；免維護(hù)方便，效率很高、噪音小，長壽命，體積小。

不足：造價高應(yīng)用范圍：電動車、航空航天、數(shù)控機(jī)床，機(jī)器人，計算機(jī)外圍設(shè)備。直流電機(jī)9串激電動機(jī)特點(diǎn)1）可交流、直流兩用；2）轉(zhuǎn)速高，一般8000~35000轉(zhuǎn)/分；3）調(diào)速方便（調(diào)壓調(diào)速），且轉(zhuǎn)速與電源頻率無關(guān)；4）啟動轉(zhuǎn)矩大，4~6倍額定轉(zhuǎn)矩；5）機(jī)械特牲較軟，過載能力強(qiáng)；6）體積小，用料?。?）不足：碳刷和換向器有磨損、換向火花、電磁干擾等主要用途1）電動工具（電鉆、角磨、電鋸、砂光機(jī)、電刨）2）園林工具（割草機(jī)、修枝剪、電鏈鋸）3）醫(yī)療器械（牙床機(jī)）4）家用電器（吸塵器、電吹風(fēng)、榨汁機(jī)、滾筒洗衣機(jī)）常見電機(jī)

選擇電動機(jī)的原則是電動機(jī)性能滿足生產(chǎn)機(jī)械要求的前提下，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、工作可靠、維護(hù)方便的電動機(jī)。在這方面交流電動機(jī)優(yōu)于直流電動機(jī)，交流異步電動機(jī)優(yōu)于交流同步電動機(jī)，籠型異步電動機(jī)優(yōu)于繞線式異步電動機(jī)。負(fù)載平穩(wěn)，對起、制動無特殊要求的連續(xù)運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械，宜優(yōu)先選用普通籠型異步電動機(jī)，普通的籠型異步電動機(jī)廣泛用于機(jī)械、水泵、風(fēng)機(jī)等。深槽式和雙鼠籠是異步電動機(jī)用于大中功率，要求起動轉(zhuǎn)距較大的生產(chǎn)機(jī)械、如空壓機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)等。起動、制動比較頻繁，要求有較大的起動、制動轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械，如橋式起重機(jī)、礦井提升機(jī)、空氣壓縮機(jī)、不可逆軋鋼機(jī)等，應(yīng)采用繞線式異步電動機(jī)。無調(diào)速要求，需要轉(zhuǎn)速恒定或要求改善功率因數(shù)的場合，應(yīng)采用同步電動機(jī)，例如中、大容量的水泵，空氣壓縮機(jī)等。

調(diào)速范圍要求在1∶3以上，且需連續(xù)穩(wěn)定平滑調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，宜采用他勵直流電動機(jī)或用變頻調(diào)速的鼠籠式異步電動機(jī)，例如大型精密機(jī)床、龍門刨床、軋鋼機(jī)、造紙機(jī)等。要求起動轉(zhuǎn)距大，機(jī)械特性軟的生產(chǎn)機(jī)械，使用串勵或復(fù)勵直流電動機(jī)，例如電車、電機(jī)車、重型起重機(jī)等。0.電動機(jī)種類的選擇

電機(jī)技術(shù)要求序號名稱指標(biāo)要求備注1額定功率（W）:

2額定電壓（V）:

3

額定轉(zhuǎn)速(rpm/min):

4空載轉(zhuǎn)速(rpm/min)

5額定扭矩

(N/m):

6效率（%）:

7噪音

(dB):

8轉(zhuǎn)向（軸伸端）:

9電機(jī)振動（mm/s）：

10工作方式：(min)

11工作環(huán)境：（溫度、濕度%等）

12絕緣等級：

13防護(hù)等級（IP）：

14電機(jī)壽命(H):

15軸伸長度:(mm)

16軸伸直徑（mm）

17軸向竄動量（mm）

18軸徑向跳動（mm）

電機(jī)圖紙

1、電動機(jī)的發(fā)熱與冷卻

（1）、電動機(jī)的發(fā)熱電動機(jī)運(yùn)行過程中，各種能量損耗最終變成熱能，使得電動機(jī)的各個部分溫度上升，因而會超過周圍環(huán)境溫度。溫度升高的熱過渡過程，稱之為電動機(jī)的發(fā)熱過程，電動機(jī)溫度高出環(huán)境溫度的值稱為溫升。一旦有了溫升，電動機(jī)就要向周圍散熱。當(dāng)電動機(jī)單位時間發(fā)出的熱量等于散出的熱量時，溫度不再增加，而保持一個穩(wěn)定不變的溫升，稱為動態(tài)熱平衡。（2）、電動機(jī)的冷卻負(fù)載運(yùn)行的電動機(jī)，在溫升穩(wěn)定以后，如果減少或去掉負(fù)載，那么電動機(jī)內(nèi)耗及單位時間發(fā)熱量都會隨之減少。這樣，原來的熱平衡狀態(tài)被破壞，變?yōu)榘l(fā)熱少于散熱，電動機(jī)溫度就要下降，溫升降低。降溫過程中，隨著溫升減小，單位時間散熱量也減少。當(dāng)重新達(dá)到平衡時，電動機(jī)不再繼續(xù)降溫，而穩(wěn)定在一個新的溫升上。這個溫升下降的過程稱為電動機(jī)的冷卻過程。（3

）、電機(jī)的冷卻方式根據(jù)電機(jī)功率的大小及現(xiàn)場類型選擇；如空冷、水冷、空水冷等電機(jī)。

環(huán)境條件:

海拔不超過

1000米。當(dāng)運(yùn)行地點(diǎn)的海拔指定超過1000米或冷卻介質(zhì)溫度隨海拔升高而下降時，電機(jī)的溫升限值應(yīng)做修正。

最高環(huán)境空氣溫度隨季節(jié)而變化，但不超過40℃。當(dāng)運(yùn)行地點(diǎn)最高環(huán)境溫度高于或低于40℃時，電機(jī)溫升應(yīng)做修正。

最低環(huán)境空氣溫度為

-15℃。但對功率小于600W（或VA）和帶換向器或滑動軸承的電機(jī)最低環(huán)境溫度為5℃。對用水作為冷卻介質(zhì)的電機(jī)，水和環(huán)境空氣的最低溫度為5℃。

環(huán)境空氣相對濕度，運(yùn)行地點(diǎn)的最濕月月平均最高相對濕度為90%，同時該月月平均最低溫度不高于25℃2.電機(jī)的運(yùn)行條件環(huán)境溫度海拔高度1000m1500m2000m2500m3000m30℃100%100%100%98%95%35℃100%100%97%94%91%40℃100%97%93%90%87%45℃95%92%88%85%83%50℃90%87%84%81%55℃85%82%60℃80%注：允許的輸出功率占額定功率的百分比電氣條件：

電源：交流電機(jī)應(yīng)能適用于三相50Hz電源。

電壓和電流的波形和對稱性：交流電機(jī)的電源電壓為實(shí)際正弦波形，對于多相電機(jī)，還應(yīng)為實(shí)際平衡系統(tǒng)。

電動機(jī)當(dāng)電源電壓（如為交流電源時，頻率為額定）在額定值的95%-105%之間變化，輸出功率應(yīng)仍能維持額定值。當(dāng)電壓發(fā)生上述變化時，電機(jī)的性能允許與標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定不同，但在電壓變化達(dá)上述極限而電機(jī)做連續(xù)運(yùn)行時，溫升限值允許超過的最大值為：額定功率為1000KW（或KVA）及以下的電機(jī)-10K；

額定功率為1000KW（或KVA）及以上的電機(jī)-5K；交流電機(jī)當(dāng)頻率（電壓為額定值）與額定值的變化不超過±1%時，輸出功率應(yīng)仍能維持額定值。電壓和頻率同時發(fā)生變化（兩者變化分別不超過±5%和±1%），若兩者變化都是正值，兩者之和不超過

6%；或兩者變化都是負(fù)值或分別為正與負(fù)值，兩者絕對值之和不超過5%時，交流電機(jī)輸出功率仍能維持額定值。

負(fù)載條件：電動機(jī)的性能應(yīng)與啟動、制動、不同定額的負(fù)載以及變頻或調(diào)速等負(fù)載條件相適應(yīng)，使用時，注意保持負(fù)載不要超越電機(jī)規(guī)定的能力；電機(jī)從空載到滿載時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)少有下降，基本不變，輕負(fù)載時，功率因數(shù)及效率很低。

2.電機(jī)的運(yùn)行條件3.電機(jī)的防護(hù)等級防護(hù)等級第一位數(shù)簡稱（防固體）定義0無防護(hù)沒有專門的防護(hù)。1防護(hù)大于50mm的固體能防止直徑大于50mm的固體異物進(jìn)入殼內(nèi)。能防止人體的某一大面積部分（如手）偶然或意外地觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動部分，但不能防止有意識地接近這些部分。2防護(hù)大于12mm的固體能防止直徑大于12mm的固體異物進(jìn)入殼內(nèi)。能防止手指觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動部分。3防護(hù)大于2.5mm的固體能防止直徑大于2.5mm的固體異物進(jìn)入殼內(nèi)。能防止厚度或直徑大的工具、金屬線等觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動部分。4防護(hù)大于1mm的固體能防止直徑大于1mm的固體異物進(jìn)入殼內(nèi)。能防止直徑或厚度大于的導(dǎo)線或片條觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)轉(zhuǎn)部分。5防塵能防止灰塵進(jìn)入達(dá)到影響產(chǎn)品正常運(yùn)行的程度，完全防止觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動部分。6塵密能完全防止灰塵進(jìn)入殼內(nèi)，完全防止觸及殼內(nèi)帶電或運(yùn)動部分。防護(hù)等級第二位數(shù)簡稱(防液體)定義0無防護(hù)沒有專門的防護(hù)。1防滴垂直的滴水應(yīng)不能直接進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。215o防滴與鉛垂線成15o角范圍內(nèi)的滴水，應(yīng)不能直接進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。3防淋水與鉛垂線成60O角范圍內(nèi)的淋水，應(yīng)不能直接進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。4防濺任何方向的濺水對電機(jī)應(yīng)無有害的影響。5防噴水任何方向的噴水對電機(jī)應(yīng)無有害的影響，標(biāo)準(zhǔn)為處。6防海浪或強(qiáng)加噴水猛烈的海浪或強(qiáng)力的噴水對電機(jī)應(yīng)無有害影響。7浸水電機(jī)在規(guī)定的壓力和時間下浸在水中，其進(jìn)水量應(yīng)無有害影響。8潛水電機(jī)在規(guī)定的壓力下長時間浸在水中，其進(jìn)水量應(yīng)無有害影響。電機(jī)常用的防護(hù)等級有IP23、IP44、IP54、IP55、IP56、IP65S1、連續(xù)工作制：在恒定負(fù)載下的運(yùn)行時間足以達(dá)到熱穩(wěn)定。S2、短時工作制：在恒定負(fù)載下按給定的時間運(yùn)行，該時間不足以達(dá)到熱穩(wěn)定，隨之即斷能停轉(zhuǎn)足夠時間，使電機(jī)再度冷卻到與冷卻介質(zhì)溫度之差在2K以內(nèi)。S3、斷續(xù)周期工作制：按一系列相同的工作周期運(yùn)行，每一周期包括一段恒定負(fù)載運(yùn)行時間和一段斷能停轉(zhuǎn)時間。這種工作制中的每一周期的起動電流不致對溫升產(chǎn)生顯著影響。S4、包括起動的斷續(xù)周期工作制：按一系列相同的工作周期運(yùn)行，每一周期包括一段對溫升有顯著影響的起動時間、一段恒定負(fù)載運(yùn)行時間和一段斷能停轉(zhuǎn)時間。S5、包括電制動的斷續(xù)周期工作制：按一系列相同的工作周期運(yùn)行，每一周期包括一段起動時間、一段恒定負(fù)載運(yùn)行時間、一段快速電制動時間和一段斷能停轉(zhuǎn)時間。S6、連續(xù)周期工作制：按一系列相同的工作周期運(yùn)行，每一周期包括一段恒定負(fù)載運(yùn)行時間和一段空載運(yùn)行時間，但無斷能停轉(zhuǎn)時間。S7、包括電制動的連續(xù)周期工作制：按一系列相同的工作周期運(yùn)行，每一周期包括一段起動時間、一段恒定負(fù)載運(yùn)行時間和一段快速電制動時間，但無斷能停轉(zhuǎn)時間。S8、包括變速變負(fù)載的連續(xù)周期工作制：按一系列相同的工作周期運(yùn)行，每一周期包括一段在預(yù)定轉(zhuǎn)速下恒定負(fù)載運(yùn)行時間，和一段或幾段在不同轉(zhuǎn)速下的其它恒定負(fù)載的運(yùn)行時間，但無斷能停轉(zhuǎn)時間。S9、負(fù)載和轉(zhuǎn)速非周期性變化工作制：負(fù)載和轉(zhuǎn)速在允許的范圍內(nèi)變化的非周期工作制。這種工作制包括經(jīng)常過載，其值可遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過滿載。4.電機(jī)的工作方式電動機(jī)工作時，如果其內(nèi)部溫度超過絕緣材料允許的最高工作溫度值時，絕緣材料的老化速度將加快。超過的溫度差值越大，絕緣材料的老化速度越快,電動機(jī)使用年限就大大縮短。當(dāng)電動機(jī)的溫度太高時，絕緣材料將被燒壞而不能使用。根據(jù)國際電工委員會規(guī)定，電工用的絕緣材料可分為：

Y級、A級、E級、B級、F級、H級、C級7個等級，而各等級的最高容許溫升分別為：90、105、120、130、155、180、180℃。而電動機(jī)中常用的有A、E、B、F、H5個等級，我國規(guī)定40℃為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度，絕緣材料或電動機(jī)的溫度減去40℃即為允許溫升，用τmax表示。

電機(jī)溫升說明：電機(jī)某一部分的溫升為該部分溫度冷卻介質(zhì)溫度之差，單位為K。電機(jī)溫升包括定、轉(zhuǎn)子繞組溫升，定、轉(zhuǎn)子鐵心溫升；集電環(huán)溫升及軸承允許溫度（滾動軸承應(yīng)不超過95℃；滑動軸承（出油溫度不高于65℃時）應(yīng)不超過80℃或按雙方協(xié)議）。B級電機(jī)繞組溫升限制為80K；F級電機(jī)按B級考核亦為80K；按F級考核則為105K，按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，B級絕緣材料可長期承受的工作溫度是130℃，F(xiàn)級可長期承受155℃，按電機(jī)實(shí)際運(yùn)行最高環(huán)溫40℃計算，則電機(jī)允許工作溫度為：

B級時≤120℃（環(huán)溫40℃+溫升80）＜130℃

F級時≤145℃（環(huán)溫40℃+溫升105）＜155℃

5.電動機(jī)的絕緣等級絕緣等級YAEBFHC耐熱溫度90℃105℃115℃130℃155℃180℃200℃電動機(jī)的額定電壓的選擇，電機(jī)工作場所供電電壓和電動機(jī)容量的大小。交流電動機(jī)電壓等級的選擇主要依使用場所供電電壓等級而定。一般低電壓網(wǎng)為380V，故額定電壓為380V(Y或△接法)、220/380V(△/Y接法)，380/660V(△/Y接法)3種；礦山及煤廠或大型化工廠等聯(lián)合企業(yè)，越來越要求使用660V(△接法)或660/1140V(△/Y接法)的電機(jī)。等電動機(jī)功率較大，供電電壓為6000V或10000V時，電動機(jī)的額定電壓應(yīng)選與之適應(yīng)的高電壓。直流電動機(jī)的額定電壓也要與電源電壓相配合。一般為110V、220V和440V。其中220V為常用電壓等級，大功率電機(jī)可提高到600～1000V。當(dāng)交流電源為380V，用三相橋式可控硅整流電路供電時，其直流電動機(jī)的額定電壓應(yīng)選440V，當(dāng)用三相半波可控硅整流電源供電時，直流電動機(jī)的額定電壓應(yīng)為220V，若用單相整流電源，其電動機(jī)的額定電壓應(yīng)為160V。6.額定電壓的選擇7.額定轉(zhuǎn)速的選擇額定功率相同的電動機(jī)，其額定轉(zhuǎn)速越高，則電動機(jī)的體積越小，重量越輕，造價越低，但生產(chǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)速一定，電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速越高，拖動系統(tǒng)傳動機(jī)構(gòu)的速比越大，傳動機(jī)構(gòu)越復(fù)雜。

正確選擇電動機(jī)功率的原則，應(yīng)在電動機(jī)能夠勝任生產(chǎn)機(jī)械負(fù)載要求（啟動、調(diào)速、制動等）的前提下，最經(jīng)濟(jì)最合理地決定電動機(jī)的功率。在此基礎(chǔ)上使電動機(jī)得到充分利用。若功率選得過大，設(shè)備投資增大，造成浪費(fèi)，且電動機(jī)經(jīng)常欠載運(yùn)行，效率及交流電動機(jī)的功率因數(shù)較低；反之，若功率選得過小，電動機(jī)將過載運(yùn)行，造成電動機(jī)過早損壞。8.電機(jī)功率的選擇

額定功率選擇的方法是：根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械工作時負(fù)載（轉(zhuǎn)矩、功率、電流）大、小變化特點(diǎn)，預(yù)選電動機(jī)的額定功率，再根據(jù)所選電動機(jī)額定功率校驗(yàn)過載能力和啟動能力。電動機(jī)額定功率大小是根據(jù)電動機(jī)工作發(fā)熱時其溫升不超過絕緣材料的允許溫升來確定的，其溫升變化規(guī)律是與工作特點(diǎn)有關(guān)的，同一臺電動機(jī)在不同工作狀態(tài)時的額定功率大小也是不相同的，電動機(jī)的功率,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需要的功率來選擇，盡量使電動機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行。選擇時應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：要正確選擇電動機(jī)的功率，必須經(jīng)過以下計算，在計算出電機(jī)軸功率的基礎(chǔ)上，要留有一定的安全余量或比較：

(1)對于恒定負(fù)載連續(xù)工作方式，如果知道負(fù)載的功率(即生產(chǎn)機(jī)械軸上的功率)Pl(kw)．可按下式計算所需電動機(jī)的功率P(kw)：

P=P1/n1n2式中n1為生產(chǎn)機(jī)械的效率；n2為電動機(jī)的效率。即傳動效率。按上式求出的功率，不一定與產(chǎn)品功率相同。因此．所選電動機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于計算所得的功率。

(2)短時工作定額的電動機(jī)．與功率相同的連續(xù)工作定額的電動機(jī)相比．最大轉(zhuǎn)矩大，重量小，價格低。因此，在條件許可時，應(yīng)盡量選用短時工作定額的電動機(jī)。

(3)對于斷續(xù)工作定額的電動機(jī)，其功率的選擇、要根據(jù)負(fù)載持續(xù)率的大小，選用專門用于斷續(xù)運(yùn)行方式的電動機(jī)。負(fù)載持續(xù)串Fs％的計算公式為

FS％＝tg/(tg+to)×100％式中tg為工作時間，to為停止時間（min）；tg十to為工作周期時間(min)。

1）如果電動機(jī)功率選得過?。蜁霈F(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象，造成電動機(jī)長期過載使其絕緣因發(fā)熱而損壞．甚至電動機(jī)被燒毀。

2)如果電動機(jī)功率選得過大．就會出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象．其輸出機(jī)械功率不能得到充分利用，功率因數(shù)和效率都不高(見表)，不但對用戶和電網(wǎng)不利。而且還會造成電能浪費(fèi)。1、

電動機(jī)的發(fā)熱與溫升，這是決定電動機(jī)功率的最主要因素；2、允許短時過載能力；3、對交流籠型異步電動機(jī)還要考慮起動能力。

A、恒值負(fù)載時電動機(jī)額定功率的選擇恒值負(fù)載是指在工作時間內(nèi)負(fù)載大小不變，包括連續(xù)和短時兩種工作方式。電動機(jī)額定功率的選擇是在假設(shè)環(huán)境溫度為40℃及標(biāo)準(zhǔn)散熱條件下，且在電動機(jī)不調(diào)速的前提下進(jìn)行的。（1）

連續(xù)工作方式在連續(xù)工作方式情況一，選擇電動機(jī)的額定功率PN等于或略大于負(fù)載功率PL，即

PN≥PL

式中，PL是根據(jù)具體生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載及效率進(jìn)行計算的，可查閱相關(guān)機(jī)械設(shè)計手冊。由于這個條件本身是從發(fā)熱溫升角度考慮的，故不必再校核電動機(jī)的發(fā)熱問題，只需校核過載能力，必要時還要校核起動能力。決定電動機(jī)功率的主要因素有3個：

過載能力是指電動機(jī)負(fù)載運(yùn)行時，可以在短時間內(nèi)出現(xiàn)的電流或轉(zhuǎn)矩過載的允許倍數(shù)。校核電動機(jī)過載能力可按下列條件進(jìn)行

Tmax≤TN 式中Tmax——電動機(jī)在工作中所承受最大轉(zhuǎn)矩(N·m)；

——電動機(jī)允許過載倍數(shù)，對不同類型的電動機(jī)，取值不完全一樣。若預(yù)選的電動機(jī)過載能力達(dá)不到，則要重選電動機(jī)及額定功率，直到滿足要求為止。對三相籠型異步電動機(jī)，最后還要校核起動能力是否達(dá)到，若達(dá)不到，也應(yīng)重選電動機(jī)及其額定功率。以上關(guān)于額定功率的選擇是在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度為40℃前提下進(jìn)行的。若電動機(jī)工作的環(huán)境溫度發(fā)生變化，則必須對電動機(jī)的額定功率進(jìn)行修正。根據(jù)理論計算和實(shí)踐，在周圍環(huán)境溫度不同時，電動機(jī)的功率可粗略地按表相應(yīng)增減。

不同環(huán)境溫度下的電動機(jī)功率增減百分?jǐn)?shù)

環(huán)境溫度/℃303540455055電動機(jī)功率的增減/%+8+50-5-12.5-25

由表可見，環(huán)境溫度低，電動機(jī)實(shí)際功率應(yīng)比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的額定功率高，反之，則應(yīng)降低額定功率使用。24若把電刷A,B接到一直流電源上，電刷A接電源的正極，電刷B接電源的負(fù)極，此時在電樞線圈中將有電流流過。如圖所示為直流電動機(jī)的簡化模型。,直流電動機(jī)的模型直流電動機(jī)的工作原理25

直流電機(jī)由定子（固定不動）與轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)）兩大部分組成，定子與轉(zhuǎn)子之間有空隙,稱為氣隙。定子部分包括機(jī)座、主磁極、換向極、端蓋、電刷等裝置；轉(zhuǎn)子部分包括電樞鐵心、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)扇等部件。

1—風(fēng)扇；2—機(jī)座；3—電樞；4—主磁極；5—刷架；6—換向器；7—接線板；8—出線盒；9—換向極；10—端蓋直流電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一、電機(jī)工藝特征（1）電機(jī)品種多容量、電壓、轉(zhuǎn)速、安裝方式、防護(hù)、冷卻方式的等級不同；（2）零部件之間除機(jī)械聯(lián)系外還有磁、電、熱的相互作用；（3）工藝內(nèi)容復(fù)雜除機(jī)械外，鐵心、繞組、換向器等的特有工藝特征，手工勞動比重較大。（4）材料的規(guī)格品種多、發(fā)展快，只是質(zhì)量難以穩(wěn)定除一般金屬結(jié)構(gòu)材料外，還有導(dǎo)磁材料、導(dǎo)電材料、絕緣材料；（5）制造所需的非標(biāo)準(zhǔn)工藝裝備也較多。電機(jī)制造工藝（1）電機(jī)零部件的機(jī)械加工部件：定子、轉(zhuǎn)子零件：機(jī)座、端蓋、轉(zhuǎn)軸、其他（出線盒等）（2）鐵心制造工藝含沖片制造、沖片退火及絕緣處理、沖片疊壓（3）繞組制造工藝

含線圈制造、繞組嵌裝、絕緣處理（4）轉(zhuǎn)子制造工藝含鐵心疊壓、轉(zhuǎn)子焊接等（5）換向器及電刷裝置制造工藝二、內(nèi)容電機(jī)制造工藝1、電機(jī)生產(chǎn)類型（以機(jī)座量為計算單位）大量生產(chǎn)：規(guī)格穩(wěn)定，產(chǎn)量大批量生產(chǎn)：介于大量與單個生產(chǎn)之單個生產(chǎn)：規(guī)格變化大，產(chǎn)量少2、特點(diǎn)（1）大批量生產(chǎn)（2）中批量生產(chǎn)（3）（單個式）小批量生產(chǎn)三、電機(jī)制造工藝的特點(diǎn)電機(jī)制造工藝工藝的性質(zhì)是產(chǎn)品設(shè)計（者）和生產(chǎn)（者）的“橋梁”。1、電機(jī)工藝文件

（1）指導(dǎo)技術(shù)操作、檢查用：工藝卡片、工藝守則、檢查規(guī)程。（2）組織生產(chǎn)用：過程卡片、產(chǎn)品工藝流程表。2、編制工藝文件，依據(jù)以下四點(diǎn)：（1）產(chǎn)品設(shè)計圖紙的技術(shù)要求（2）零部件的批量大小（3）原材料或坯件的供應(yīng)情況（4）技術(shù)裝備和工作者技術(shù)情況四、電機(jī)工藝的制造原則電機(jī)制造工藝1、空氣隙對電機(jī)性能的影響很大；2、電機(jī)機(jī)座和端益的結(jié)構(gòu)剛性較差