电机类型与基本结构
同步电机的基本类型和基本结构
采用条件 nm1i≤n1500r/ （2p≥4） 转速较高
实例
水轮发电机，同步 电动机及由内燃机 拖动的同步发电机 和调相机
汽轮机
凸极式
旋转磁极式同步电 机
1－定子 2－凸极转子 3－隐极转子 4－集电环
隐极式
9.2 同步电机的根本构造
转子
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C A
定子绕组
机械端口
B 电端口
定子铁心
副励磁机输出 副励磁机
主励磁机
的也是三相交
流电，须由晶
闸管整流后再
供给主励磁机。
他励式静止半导体励磁系统
同步发电机
2、自励式静止半导体励磁系统
自励式静止半导体励磁：取消交流励磁机，交流励磁电源直接 取自同步发电机本身
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主发电机的励 磁电流以由整 流变压器取自 自身输出端， 经过三相晶闸 管整流后变为 直流电。
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1、汽轮发电机构造
定子铁心
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2、水轮发电机构造 (1)立式水轮发电机
(2)卧式水轮发电机
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3〕水轮发电机构造转子构造 10000kW水轮机转子
4〕现场运行的水轮发电机
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二、静止的交流整流励磁系统
静止的交流整流励磁系统可分为自励式与他励式两种：
1、 他励式静止半导体励磁系统 汽轮发电机的励磁电流由同轴交流主励磁机发出的三相交 流通过静止的半导体硅整流器供给。 供给主励磁机励磁电流的是副励磁机。
副励磁机也是交流发电机共励磁电流在电机运行之初由外界直 流电源供给，待建立输出电压后则改为自励。
电机一类二类三类
电机一类二类三类电机是一种将电能转化为机械能的装置，广泛应用于各个领域，包括家用电器、工业设备、交通工具等。
根据其工作原理和结构特点的不同，电机可以分为一类、二类和三类。
一类电机，也称为直流电机，是最简单的一种电机。
其基本结构由定子、转子和电刷组成。
当电流通过定子产生磁场时，转子受到磁力作用而转动。
一类电机具有结构简单、转速稳定等特点，广泛应用于家用电器中，如电风扇、吸尘器等。
二类电机，也称为异步电机，是一种使用交流电作为输入的电机。
其基本结构由定子、转子和电磁铁组成。
当交流电通过定子产生旋转磁场时，转子受到磁力作用而转动。
二类电机具有结构复杂、运行稳定等特点，广泛应用于工业生产中，如电动机、泵等。
三类电机，也称为同步电机，是一种使用交流电作为输入的电机。
其基本结构由定子、转子和永磁体组成。
与二类电机不同的是，三类电机的转子上装有永磁体，而不是电磁铁。
当交流电通过定子产生旋转磁场时，转子上的永磁体与定子的磁场同步，从而使转子转动。
三类电机具有结构简单、效率高等特点，广泛应用于高精度的电子设备中，如数码相机、打印机等。
除了以上分类，电机还可以根据其用途和工作方式进行更细分。
例如，根据电机的用途可分为驱动电机、发电机、制动电机等；根据电机的工作方式可分为单相电机、三相电机等。
每种类型的电机都有其特定的应用领域和工作原理。
电机的发展已经成为现代工业的重要组成部分。
随着科技的进步，电机的结构和性能不断改进，使得其在各个领域的应用更加广泛和高效。
同时，电机的节能和环保也成为了电机设计的重要考虑因素。
未来，电机技术将继续发展，为人们的生活和工作带来更多便利和效益。
电机是将电能转化为机械能的装置，根据其工作原理和结构特点的不同，可以分为一类、二类和三类电机。
每种类型的电机都有其特定的应用领域和工作原理，为人们的生活和工业生产提供了重要的动力支持。
随着科技的进步，电机的发展前景将更加广阔。
电机类型与基本结构分解
电机的结构
• 电机的通风冷却系统 电机在运行过程中必然会有一部分能量转化成 热能，热能又会使电机的温度上升，当温度上升 到一定程度就会发生绝缘破坏，绕组以及换向器 碳刷烧坏，等一系列问题导致电机的损坏。 通风冷却系统，主要包括风路和风扇。应使 电机的发热和散热协调平衡，有足够的冷却气流 通过电机。
电机的结构
• 气隙对电机性能影响较大，气隙小，可减少电机 励磁安匝及损耗。但气隙过小，气隙谐波磁场增 大，电机杂散损耗及电磁噪音增加；同时，过小 的气隙，会由于机械和电磁的原因，对运行可靠 性带来一定影响。
电机的结构
• 绝缘系统
绝缘就是防止电流向不希望的方向流动及隔离导电和不 导电的部分（如导线和铁心）或隔离不同电位的导体（如 匝间﹐层间等）。 绝缘材料一般指电阻系数在 109Ω‧cm以上的材料。经验 表明，在电机出现的事故中，多数是由于绝缘破坏造成的， 正确选用绝缘材料是电机设计中重要的一环。 绝缘系统：所有绝缘材料聚合在一起所产生的一个完整 的独立的体系。
三相异步电动机的工作原理
• (1)当三相异步电机接入三相交流电源时，三相定 子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势（定 子旋转磁动势）并产生旋转磁场。 • (2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据 电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感 应电流。 • (3)根据电磁力定律，载流的转子导体在磁场中受 到电磁力作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转， 当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机械能。
电机的分类
一、按工作电源种类划分： (a)直流电机 无刷直流电动机 永磁直流电动机和电磁直流电动机; 有刷直流电动机 (b)交流电机 同步电机和感应电机。
直流电机
交流电机
电机的分类
二、按结构和工作原理划分： (a)可分为直流电机 (b)异步电机 感应电机和交流换向器电机; (c)同步电机 永磁同步电机、磁阻同步电机和磁滞同步电机。
电动机的结构与构造分析
电动机的结构与构造分析电动机是将电能转化为机械能的一种设备。
其结构与构造对于电动机的性能和功效起着至关重要的作用。
本文将对电动机的结构与构造进行详细分析，以便更好地理解电动机的工作原理和优化设计。
一、电动机的基本结构电动机的基本结构包括定子、转子和传动机构三部分。
1. 定子：定子是电动机的固定部分，通常由铁心和绕组组成。
铁心是用来提供磁路的平台，常采用硅钢片堆砌而成。
绕组则是构成电磁感应的关键部分，一般由导线绕制而成。
2. 转子：转子是电动机的旋转部分，它通过与定子之间的磁力作用而转动。
转子通常由铜或铝导线绕制成的线圈构成，并通过轴承和传动机构连接到外部。
3. 传动机构：传动机构用于将电动机的旋转力传递给外界的工作负载，常见的传动机构包括齿轮传动、皮带传动和直接耦合传动等。
二、电动机的类型与结构电动机根据其驱动方式和应用场景的不同，可以分为直流电动机和交流电动机两大类。
1. 直流电动机：直流电动机是通过直流电源提供电能并产生磁场的电动机，其结构比较简单。
直流电动机通常包括齿极型和磁极型两种结构。
齿极型直流电动机的定子由铁心和绕组构成，转子由永磁体构成；磁极型直流电动机的定子和转子均由绕组构成，通过直流电流激励产生磁场。
2. 交流电动机：交流电动机是通过交流电源供电并通过电磁感应产生磁场的电动机，其结构更为复杂。
交流电动机按照转子类型可以分为感应电动机和同步电动机两种。
感应电动机通过电磁感应产生转矩，既可以是单相结构，也可以是三相结构；同步电动机通过与电源同步频率的旋转磁场产生转矩。
三、电动机的构造特点不同类型的电动机在结构上具有一些共同的特点，它们密切关联着电动机的功效和性能。
1. 磁路设计：电动机的铁心结构应具备较高的磁导率和低的磁阻，以提高磁场强度和磁通密度，进而提高转矩和效率。
2. 绝缘保护：电动机的绝缘系统应该具备良好的绝缘性能，以防止绕组和其他零部件之间的电流短路或漏电。
3. 散热方式：电动机在工作过程中会产生大量的热量，因此散热方式的设计对于电动机的寿命和性能具有重要影响。
电动机的基本结构
电动机的基本结构一、引言电动机是一种将电能转化为机械能的装置，广泛应用于各行各业。
它的基本结构对于其工作原理和性能具有重要影响。
本文将详细探讨电动机的基本结构，包括定子、转子、定子线圈、磁场等方面的内容。
二、电动机的基本组成部分2.1 定子定子是电动机的一个固定部分，一般由硅钢片制成。
定子内通常包含若干定子线圈，其数量取决于电动机的设计要求和类型。
定子线圈通常由铜导体绕制而成，经过适当的绝缘处理。
2.2 转子转子是电动机的另一个主要部分，它可以旋转并产生机械输出。
转子通常由导电材料制成，例如铜、铝等。
转子的形状和结构可以根据不同的应用需求进行设计和优化。
2.3 定子线圈定子线圈是电动机的核心部分之一，它们包裹在定子上，形成一个或多个线圈。
定子线圈与电源相连接，通过电流激发磁场，从而产生转矩。
定子线圈的绕制方式和数量根据不同的电动机类型和功率需求而异。
2.4 磁场磁场是电动机工作的基础，它由定子线圈产生。
定子线圈中通过电流激发后，会产生一个磁场，这个磁场可以与转子上的导体互相作用，引起转子的转动。
三、电动机的工作原理3.1 静磁场与旋转磁场电动机的工作原理是基于静磁场与旋转磁场之间的相互作用。
静磁场由定子线圈产生，而旋转磁场则是由交流电源提供的交流电流产生。
3.2 电磁感应与转子运动当旋转磁场与转子上的导体相互作用时，会在导体中产生感应电动势。
根据左手定则，这个感应电动势会使导体受到一个力，并导致转子开始旋转。
3.3 转子与负载的传动转子旋转后，通过机械传动装置将动能传递给负载。
这个传动装置可以是齿轮、皮带等，根据不同的应用领域和功率需求而定。
四、电动机的类型和应用4.1 直流电动机直流电动机是最常见的一种电动机类型，它包括直流励磁电动机和直流无刷电动机。
直流电动机具有速度可调性和起动扭矩大的优点，广泛应用于电动车、机械设备等领域。
4.2 交流电动机交流电动机包括感应电动机和同步电动机。
感应电动机具有结构简单、维护方便等优点，广泛应用于家电、工业设备等领域。
电机的原理与结构
电机的原理与结构电机是现代社会中不可或缺的重要设备，广泛应用于各个领域。
无论是在工业生产中的机械运转，还是在家庭中的电器使用，电机都发挥着至关重要的作用。
为了更好地理解电机的原理与结构，本篇文章将从以下几个方面进行探讨。
一、电机的基本原理电机的基本原理是利用电流通过导线产生的磁场与永磁体或电磁体之间的相互作用来产生旋转力。
根据磁场的产生方式，电机可以分为直流电机和交流电机两种类型。
1. 直流电机直流电机的工作原理是利用直流电流经过转子线圈产生磁场，与永磁体之间的相互作用而产生旋转力。
直流电机一般由定子和转子两部分组成，其中定子上绕有场绕组，转子上绕有电流导线。
2. 交流电机交流电机的工作原理是利用交流电流的周期性变化，通过定子线圈产生的磁场与转子的磁场之间的相互作用来产生旋转力。
交流电机根据定子线圈和转子线圈的接线方式和结构不同，可以分为异步电机、同步电机和感应电机等多种类型。
二、电机的构造与部件电机的结构与部件根据不同的电机类型和应用需求有所不同，但一般都包括以下几个主要部分：1. 定子定子是电机的固定部件，由铁心和绕组组成。
铁心一般由硅钢片叠压而成，以减小磁场的涡流损耗。
绕组则由导线绕制而成，通常是Y型或Δ型连接，用于产生旋转磁场。
2. 转子转子是电机的旋转部件，其结构与部件的选择根据不同的电机类型有所差异。
在直流电机中，转子通常由永磁体和电流导线组成。
在交流电机中，转子可以是铜绕组、铝绕组或铁芯铝绕组等，用于通过电流产生磁场。
3. 磁场产生装置磁场产生装置主要用于产生电机所需的磁场。
在直流电机中，磁场由永磁体提供，永磁体可以是永磁铁或永磁体组成。
在交流电机中，磁场可以由励磁线圈产生，在异步电机中，磁场由定子线圈提供。
4. 输电与控制装置输电与控制装置用于提供电流和控制电机的转速和方向。
输电装置通过外部电源将电流输入电机，控制装置则根据控制信号来控制电机的工作状态。
三、电机的应用领域电机广泛应用于各个领域，包括工业生产、交通运输、家电等。
电动机的基本结构及工作原理
电动机的基本结构及工作原理电动机是一种将电能转化为机械能的设备，广泛应用于各个领域，例如电动汽车、工业生产以及家用电器等。
对于电动机的基本结构及工作原理的了解对于理解其工作原理以及性能优化具有重要意义。
本文将介绍电动机的基本结构以及其工作原理。
一、电动机的基本结构电动机的基本结构通常包括定子（或称为定子绕组）、转子、机壳、轴承、风扇、控制器等等。
以下将对这些组成部分进行详细说明。
1. 定子（定子绕组）：定子由导线绕成的线圈组成，安装在机壳的内圆柱形铁心上。
定子线圈的数量和结构根据不同的电机类型而不同。
2. 转子：转子是电动机的旋转部分，由导体构成。
根据不同的电机类型，转子可以是绕组、永磁体或者铁芯。
3. 机壳：机壳是电动机的外壳，通常用金属材料制成，用于固定和保护内部构件。
机壳还可以起到屏蔽电磁干扰的作用。
4. 轴承：轴承用于支撑电机的转子。
它通常由金属球或滚柱组成，以减少转子的摩擦损失。
5. 风扇：风扇用于散热，保证电机在工作时能正常降温。
风扇通常安装在转子轴上，通过旋转产生气流。
6. 控制器：控制器是一种用来控制电动机速度和方向的设备。
它根据输入的信号，通过改变电机的电流或电压，来控制电机的转动。
二、电动机的工作原理电动机的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当有电流通过电动机的定子绕组时，会在定子绕组中产生磁场。
根据洛伦兹力定律，这个磁场将与转子中的磁场相互作用，从而产生一个力矩，使转子开始旋转。
具体来说，当电流通过定子绕组时，会在绕组周围产生一个磁场。
这个磁场会与转子中的永磁体或者有绕组产生的磁场相互作用。
根据库仑定律，当两个磁场相互作用时会产生一种力，这个力使转子开始旋转。
为了使电动机连续旋转，需要通过控制器提供持续的电流。
控制器根据输入的信号，检测电机的状态并相应地调整电流的大小和方向。
通过控制电流方向的变化，可以实现电机的正转和反转。
需要注意的是，电动机的效率受到多种因素的影响，例如电机的绕组材料、转子的设计以及控制器的性能等。
电机设计知识点
电机设计知识点在现代工业和生活中，电机被广泛应用于各个领域，如汽车、家电、工业制造等。
电机设计是电机工程师必备的基本技能之一，它涉及到电机的结构、原理及设计参数等方面。
本文将介绍一些电机设计的基础知识点。
一、电机分类电机按照不同的工作原理和应用领域可以分为多个类型，常见的电机包括直流电机、交流电机和步进电机等。
每种电机都有其特点和适用范围。
1. 直流电机直流电机是最简单的一种电动机，它的转子和定子由磁铁组成。
直流电机具有转速可调、启动扭矩大的特点，因此常用于需要精确控制转速和扭矩的场合，如电动汽车。
2. 交流电机交流电机是最常见的电动机之一，其转子和定子都由电磁铁绕组组成。
根据不同的转子结构，交流电机又可分为异步电机和同步电机。
异步电机广泛应用于家电、工业生产线等场所，同步电机通常用于电网同步发电。
3. 步进电机步进电机是一种数字式电机，它按照指令进行一小步或多小步旋转。
步进电机具有精确定位、高转矩、无刷等特点，广泛应用于数控机床、机械手等需要准确位置控制的场合。
二、电机设计要点电机设计涉及到多个方面的知识和技术，下面介绍几个重要的设计要点。
1. 磁电路设计电机的磁电路设计是电机设计的基础，它决定了电机的磁场分布和工作性能。
磁电路设计需要考虑磁路的磁阻、磁通量和磁场分布等因素，以满足电机的输出功率、效率和工作温度等要求。
2. 绕组设计绕组是电机中的重要部分，它是转子和定子之间实现能量转换的关键。
绕组的设计需要考虑导线材质、截面积、绝缘性能等因素，并根据工作电压和电流确定合适的绕组方式，以满足电机的工作要求。
3. 散热设计高功率电机在工作过程中会产生大量热量，因此散热设计对于电机的可靠运行非常重要。
散热设计需要考虑散热表面积、散热方式和散热材料等因素，并通过热传导和对流等方式将热量有效地散发出去。
4. 控制系统设计在某些场合，电机需要与其他设备或系统进行配合工作，因此电机的控制系统设计也是电机设计的关键一环。
电机结构及基本知识
三、直流电动机
5）电枢铁心 电枢铁心是主磁路的主要部分，同时用以嵌放电枢绕组。 一般电枢铁心采用由0.5mm厚的硅钢片冲制而成的冲片叠压而成，以降低电机运
行时电枢铁心中产生的涡流损耗和磁滞损耗。叠成的铁心固定在转轴或转子支架上。 铁心的外圆开有电枢槽，槽内嵌放电枢绕组。
6）电枢绕组 电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应
四、三相异步电动机
2. 异步电动机的基本工作原理
在某种因素的作用下，使磁极以n1的速度逆时针方向旋转，形成一个旋转磁场，转子导 体就会切割磁力线而感应电动势e。用右手定则可以判定。
在感应电动势的作用下，导体中就有电流i， 若不计电动势与电流的相位差，则电流i与电动 势e同方向。
载流导体在磁场中将受到一电磁力的作用， 由左手定则可以判定电磁力F的方向。
三、直流电动机
7）换向器
在直流电动机中，换向器配以电刷，能将 外加直流电源转换为电枢线圈中的交变电流， 使电磁转矩的方向恒定不变；在直流发电机中， 换向器配以电刷，能将电枢线圈中感应产生的 交变电动势转换为正、负电刷上引出的直流电Байду номын сангаас动势。
换向器是由许多换向片组成的圆柱体，换 向片之间用云母片绝缘。
极之间磁的通路，磁通通过的部分称为磁轭。 为保证机座具有足够的机械强度和良好的导磁
性能，一般为铸钢件或由钢板焊接而成。
机座 主极 换向极
电枢
图5-4 直流电机定
三、直流电动机
4）电刷装置 电刷装置是用来引入或引出直流电压和直流电流的。 电刷装置由电刷、刷握、刷杆和刷杆座等组成。 电刷放在刷握内，用弹簧压紧，使电刷与换向器之间有良好的滑动接触，刷握固定在 刷杆上，刷杆装在圆环形的刷杆座上，相互之间必须绝缘。刷杆座装在端盖或轴承内 盖上，圆周位置可以调整，调好以后加以固定。
(完整)电机分类,结构和原理
电机知识学习总结1基本知识介绍1.1直流、单相交流、三相交流1。
2交流下有“同步和异步”的区别同步异步指的是转子转速与定子旋转磁场转速是同步（相同）还是异步（滞后),因而只有交流能产生旋转磁场，只有交流电机有同步异步的概念.同步电机——原理：靠“磁场总是沿着磁路最短的方向上走”实现转子磁极与定子旋转磁场磁极逐一对应,转子磁极转速与旋转磁场转速相同。
特点：同步电机无论作为电动机还是发电机使用，其转速与交流电频率之间将严格不变。
同步电机转速恒定，不受负载变化影响。
异步电机——原理：靠感应来实现运动，定子旋转磁场切割鼠笼,使鼠笼产生感应电流，感应电流受力使转子旋转。
转子转速与定子旋转磁场转速必须有转速差才能形成磁场切割鼠笼,产生感应电流。
区别:（1）同步电机可以发出无功功率，也可以吸收；异步电机只能吸收无功。
（2）同步电机的转速与交流工频50Hz电源同步，即2极电机3000转、4极1500、6极1000等。
异步电机的转速则稍微滞后，即2极2880、4极1440、6极960等。
(3)同步电动机的电流在相位上是超前于电压的,即同步电动机是一个容性负载。
同步电动机可以用以改进供电系统的功率因素.同步电机无法直接启动:刚通电一瞬间，通入直流电的转子励磁绕组是静止的，转子磁极静止;定子磁场立即具有高速。
假设此瞬间正好定子磁极与转子磁极一一对应吸引,在定子磁极在极短的时间内旋转半周的时间之内，会对转子产生吸引力，半周之后将会产生排斥力。
由于转子有转动惯量，转子不会转动起来，而是在接近于0的速度下左右震动.因此同步电机需要鼠笼绕组启动.转速差使其产生感应电流，而感应电流具有减小转速差的特性（四根金属棒搭成井形，内部磁场变密会减小面积,变疏会增加面积，阻止其变化趋势）,因而会使转子转动起来，直到感应电流与转速差平衡（没有电流就不会有力，因而不会消除转速差,猜测与旋转阻力有关）。
1。
3永磁、电磁、感磁(构成定子、转子）永磁——永磁铁电磁——通电线圈感磁——无电闭合绕组、鼠笼永磁和电磁大多数情况下可以互换，感磁需要有旋转磁场的场合才能用，在三相同步电机中经常作为启动与电磁/永磁共用于转子.1.4有刷无刷电机有刷和无刷对电机结构影响很大，刷指的是转子通电时的电刷换向器、或者滑环。
电机知识点归纳总结
电机知识点归纳总结一、电机的基本概念1. 电机是将电能转化为机械能的装置，其工作原理是在磁场的作用下，电流导体受力而转动。
2. 根据电机的工作原理和结构，电机可以分为直流电机、交流电机和步进电机等类型。
二、直流电机的工作原理和结构1. 直流电机是利用直流电源供电的电机，其工作原理是利用直流电流通过定子和转子之间的相互作用产生力矩。
2. 直流电机的结构包括定子、转子、换向器、滑环或换向器等组成。
三、交流电机的工作原理和结构1. 交流电机是利用交流电源供电的电机，其工作原理是利用交变磁场与导体中的感应电流相互作用而产生机械能。
2. 交流电机的结构包括定子、转子、励磁线圈、绕组等组成。
四、电机的性能参数1. 最大功率：电机能够提供的最大功率输出。
2. 额定电压：电机能够正常运行的电压。
3. 额定转速：电机在额定负载下的旋转速度。
4. 额定电流：电机在额定电压下的工作电流。
5. 转矩：电机产生的机械力矩。
五、电机的节能技术1. 变频调速技术：通过改变电机的输入电压和频率，实现电机的调速控制，达到节能效果。
2. 高效电机材料：采用高效的电机绝缘材料和导线，提高电机的绝缘性能和传导效率。
3. 高效电机控制系统：采用先进的电机控制系统和软件，实现电机的高效调控和管理。
六、电机的维护与保养1. 清洁：定期清洁电机的外表面和风扇，避免积灰和杂物影响电机的散热和通风。
2. 润滑：定期给电机的轴承和传动部件添加润滑油，确保电机的正常运转。
3. 绝缘检测：定期检测电机的绝缘电阻值，确保电机的绝缘性能良好。
4. 防潮防尘：保持电机运行环境的干燥和清洁，防止电机因潮湿和灰尘而损坏。
七、电机的故障排除1. 电机无法启动：可能是电源故障、电机绕组短路或接触不良等原因。
2. 电机发出异常声音：可能是轴承损坏、转子不平衡或机械部件损坏等原因。
3. 电机发热过高：可能是电流过载、散热不良或绝缘损坏等原因。
4. 电机出现漏电：可能是绝缘破损、线路接地或导线老化等原因。
基本电机知识点总结归纳
基本电机知识点总结归纳电机是将电能转化为机械能的装置，广泛应用于工业制造、交通运输、家用电器等领域。
掌握基本的电机知识对于工程师和技术人员来说是非常重要的。
本文将总结归纳一些基本的电机知识点，包括电机的分类、结构、工作原理、性能参数以及应用等方面。
一、电机的分类根据不同的使用场合和工作原理，电机可以分为直流电机和交流电机两大类。
其中，直流电机又分为永磁直流电机和励磁直流电机，而交流电机可以分为同步电机和异步电机。
1.直流电机直流电机是指电机的输入电源是直流电的电机。
直流电机分为永磁直流电机和励磁直流电机两种类型。
永磁直流电机通过永磁体产生恒定的磁场，不需要外部励磁，结构简单，体积小，重量轻，但输出功率较小。
励磁直流电机通过外部的励磁电流来产生磁场，输出功率大，适用于需要大功率输出的场合。
2.交流电机交流电机是指电机的输入电源是交流电的电机。
交流电机分为同步电机和异步电机两种类型。
同步电机的转速与供给电源的频率成正比，工作稳定，适用于高速恒功率的场合。
而异步电机的转速与供给电源的频率有一定的差异，工作稳定性较差，但生产成本低，应用广泛。
二、电机的结构不同类型的电机具有不同的结构，但基本上都由定子和转子两部分组成。
1.定子定子是电机的机壳，固定在机架上，用以支撑电机的转子和其他部件。
定子内部有绕组，通过接通电源可以在其中产生磁场，与转子的磁场相互作用从而产生转矩。
2.转子转子是电机的旋转部件，一般由铁芯和绕组组成。
转子的绕组与定子的磁场相互作用，产生电磁力矩，使转子转动。
转子上通常安装有机械连接部件，用以与外部负载相连。
三、电机的工作原理电机的工作原理是根据洛伦兹力学及电磁学知识，利用电流和磁场相互作用产生力矩，从而实现电能到机械能的转化。
1.电磁感应原理根据法拉第电磁感应定律，当导体在磁场中运动或者磁场变化时，导体内将产生感应电动势，从而产生感应电流。
电机中的定子和转子上的绕组都利用了电磁感应原理来产生力矩。
电机分类及介绍
电机分类及介绍一电机定义二电机分类三电机类型介绍一、电机定义电机是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置电动机—-是将电能转换为机械能的装置。
发电机—-是将机械能转换为电能的装置。
变压器—-是传递电能的装置。
二、电机分类：三、电机类型介绍1、直流电机直流电机定义：能实现直流电能和机械能互相转换的装置，称直流电机。
（将直流电能转换为机械能的叫直流电动机；由机械能转换为直流电能的叫直流发电机）直流电机有刷直流电机：是靠换向器和电刷来完成电枢线圈电流交替变化的电机。
直流电机图直流电机的结构直流电机一般由机壳、磁钢（主磁极），电枢组件,前、后支架和碳刷组件构成如下图示。
直流电机结构定子结构无刷直流电机：由控制器（电子元件）来控制电机线圈电流方向交替变换的电机。
无刷电机无刷直流电机的结构•转子：由磁钢和外壳组成（与直流电机定子类似）•定子：由绕组、铁心（与直流电机转子结构类似）和支架等零件组成•驱动电路：由霍尔元件、驱动模块等电子元件组成无刷2、串励电机串励电机是将励磁绕组（定子线圈）与转子绕组之间通过电刷和换向器相串联在一起，其励磁电流与电枢电流成正比，定子的磁通量随着励磁电流的增大而增大，转矩近似与电枢电流的平方成正比，转速随转矩或电流的增加而迅速下降。
串励电机结构与直流电机基本相同，由磁绕替代了磁钢。
结构具体如下图示串励电机串极电机的优点：（1）电机结构简单，体积小。
（2）电机转速范围广，调速方便，调速范围广。
（3）起动转矩大，过载能力强。
（4）机械特性软，负载大电机转速变低。
应用：（1）电动工具行业：电钻、电锤等。
（2）家用小电器行业：料理机、果汁机、电吹风等3、异步电机异步电机结构特点：异步电机的定子绕组接交流电网，转子通常采用铸铝鼠笼式转子。
因此，它具有结构简单，制造、使用和维护方便，运行可靠,成本较低等优点。
广泛应用在工业、农业、家庭。
异步电机的优点：（1）结构简单；（2）使用和维护方便；（3）运行可靠；（4）成本较低等优点。
电动机的基本结构及工作原理
电动机的根本优结选素材构及工作原理交流电机分异步电机和同步电机两大类。
异步电机一般作电动机使用，拖动各种生产机械作功。
同步电机分分为同步发电机和同步电动机两类。
依据使用电源不同，异步电机可分为三相和单相两种型式。
一、异步电动机的根本结构三相异步电动机由定子和转子两局部组成。
因转子结构不同又可分为三相笼型和绕线式电机。
1、三相异步电动机的定子：定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三局部组成。
定子的作用是通入三相对称交流电后产生旋转磁场以驱动转子旋转。
定子铁心是电动机磁路的一局部，为减少铁心损耗，一般由0.35〜0.5mm厚的导磁性能较好的硅钢片叠成圆筒形状，安装在机座内。
定子绕组是电动机的电路局部，安嵌安在定子铁心的内圆槽内。
定子绕组分单层和双层两种。
一般小型异步电机采纳单层绕组。
大中型异步电动机采纳双层绕组。
机座是电动机的外壳和支架，用来固定和支撑定子铁心和端盖。
电机的定子绕组一般采纳漆包线绕制而成，分三组分布在定子铁心槽内〔每组间隔1200〕构成对称的三相绕组。
三相绕组有6个出线端，其首尾分别用U1、U2；V1、V2；W1、W2表示，连接在电机机壳上的接线盒中，一般3KW 以下的电机采纳星形接法〔Y接〕3KW以上的电机采纳三角形接法〔△接〕。
当通入电机定子的三相交流电相序改变后，因定子的旋转磁场方向改变，所以电机的转子旋转方向也改变。
2、三相异步电动机的转子：转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴三局部组成。
转子的作用是产生感应电动势和感应电流，形成电磁转矩，完成机电能量的转换，从而带动负载机械转动。
转子铁心和定子、气隙一起构成电动机的磁路局部。
转子铁心也用硅钢片叠压而成，压装在转轴上。
气隙是电动机磁路的一局部，它是决定电动机运行质量的一个重要因素。
气隙过大将会使励磁电流增大，功率因数降低，电动机的性能变坏；气隙过小，则会使运行时转子铁心和定子铁心发生碰撞。
一般中小型三相异步电动机的气隙为0.2〜1.0mm,大型三相异步电动机的气隙为1.0〜1.5mm。
从结构的角度说明交流异步电机、永磁同步电机与开关磁阻电机的区别
从结构的角度说明交流异步电机、永磁同步电机与开关磁阻电机的区别交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机是三种常见的电动机类型，它们在结构上有着明显的区别。
下面将从结构的角度对这三种电机进行详细的说明。
1. 交流异步电机交流异步电机是一种常见的电动机类型，其基本结构包括定子、转子、端盖、轴承等部分。
定子是电机的外部结构，通常由铁芯和绕组组成。
铁芯是由硅钢片叠压而成，具有良好的导磁性能。
绕组是电机的电路部分，通常由漆包线绕制而成，用于产生磁场。
转子是电机的内部结构，通常由铁芯和绕组组成。
端盖是电机的支撑部分，用于固定定子和转子。
轴承是电机的运动部分，用于支撑转子并减小摩擦。
交流异步电机的工作原理是通过定子绕组产生的旋转磁场与转子绕组产生的磁场相互作用，使转子产生旋转运动。
由于转子的转速与旋转磁场的转速之间存在一定的差值（称为转差率），因此交流异步电机又称为转差电机。
2. 永磁同步电机永磁同步电机是一种高效、高性能的电动机类型，其基本结构包括定子、转子、端盖、轴承等部分。
定子和转子都是由永磁材料制成的磁极，通常采用钕铁硼等高性能永磁材料。
定子上的磁极分为两段或多段，以产生不同的极对数。
转子上的磁极也分为两段或多段，以产生不同的极对数。
端盖是电机的支撑部分，用于固定定子和转子。
轴承是电机的运动部分，用于支撑转子并减小摩擦。
永磁同步电机的工作原理是通过定子和转子之间的磁耦合作用，使转子跟随定子的旋转磁场同步旋转。
由于永磁同步电机的转子不需要额外的励磁电流，因此其效率较高，功率因数较大。
此外，永磁同步电机还具有启动迅速、调速范围宽等优点。
3. 开关磁阻电机开关磁阻电机是一种结构简单、成本低的电动机类型，其基本结构包括定子、转子、端盖、轴承等部分。
定子和转子都是由硅钢片叠压而成的凸极结构，通常采用四极或六极结构。
端盖是电机的支撑部分，用于固定定子和转子。
轴承是电机的运动部分，用于支撑转子并减小摩擦。
开关磁阻电机的工作原理是通过改变定子和转子之间的相对位置，使磁阻发生变化，从而产生电磁转矩驱动转子旋转。
同步电动机
第十二章 同步电机的基本类型和基本结构（一）本章重点1. 同步电机的定义。
2. 同步电机的额定值。
（二）自学指导1. 同步电机的分类和基本结构（1）电动势的频率1f 与转子转速n 之比为恒定值的电机称为同步电机，定义表述了同步电机的主要特点。
即p f n 160。
（2）同步电机按转子结构不同，可分为隐极式和凸极式两类。
①汽轮发电机：由高速原动机汽轮机拖动，转速较高，离心力较大，一般采用隐极式同步电机，是卧式的。
②水轮发电机：由低速原动机水轮机拖动，转速较低，离心力较小，一般采用结构和制造上比较简单的凸极式同步电机，小容量水轮发电机多采用卧式。
大容量的则广泛采用立式。
③同步电动机和调相机一般都做成凸极式。
（3）不同类型、不同容量、不同冷却方式的同步电机结构各不相同，但工作原理所必需的结构部件都是定子和转子两大部分。
定子—是同步电机产生感应电动势和产生旋转磁场的部件，由定子铁芯、电枢绕组和起支撑和固定作用的机座。
转子——转子的作用是产生一个强磁场，并且可以由励磁绕组进行调节。
对转子的要求是导磁性能好、机械强度高。
主要有转子铁心、励磁绕组、滑环等。
另外，在凸极式转子磁极上还装有鼠笼形绕组(在发电机里称阻尼绕组，在电动机里称起动绕组)。
2. 同步电机的额定值（1）额定容量N S 或额定功率N P ：对同步发电机来说，额定容量N S 是指出线端的额定视在功率，—般以干伏安（kV A ）、兆伏安(MV A)为单位；额定功率N P 是指发电机输出的额定有功功率，一般以干瓦（kW ）或兆瓦（MW ）为单位。
对同步电动机来说，N P 是指轴上输出的有效机械功率。
对同步调相机，用线端的额定无功功率来表示其容量。
（2）额定电压、额定电流、额定功率因数、额定效率的定义与异步电动机的相同。
第十三章 同步发电机（一）本章重点1. 同步发电机的电枢反应。
2. 同步发电机的的电势平衡方程式和相量图。
3. 同步发电机的并联运行的条件。
关于电机的分类及其基本结构和原理
关于电机的分类及其基本结构和原理作者：胡雪梅冯中元武定银来源：《学习周报·教与学》2020年第07期摘要：人类社会的生存和发展离不开能源。
而能源有多种形式，如热能、光能、化学能、机械能、电能和原子能等。
其中，电能是最重要的能源之一，和其他能源形式相比具有明显的优点，适宜大量生产和集体管理、转换经济、传输和分配容易、便于自动控制。
另外，它还是一种洁净能源，对环境的污染非常小。
因此，电能在农业生产、交通运输、科学技术、信息传输、国防建设以及日常生活等各个领域获得了极为广泛的应用。
电机是生产、传输、分配及应用电能的主要设备。
关键词：能源;电能;电机电机是利用电磁感应原理工作的机械，它用途广泛，种类很多。
常用的分类方法主要有两种。
一种分类方法是按照能量转换值来分，可以分为发电机、电动机、变压器和控制电机四大类。
发电机的功能是将机械能转换为电能。
电动机的功能则是将电能转为机械能，它可以作为拖动各种生产的动力，是国民经济各部门应用最多的动力机械，也是最主要的用电设备，各种用电所消耗的电能占全国总发电量的60%-70%。
变压器的作用是将一种电压等级的电能转换为另一种电压等级的电能。
控制电机主要作用于信号的变换与传递，在各种自动化控制系统中，作为等多种控制元件使用。
如，国防工业、数控机床、计算机外围设备、机器人和音像设备等均大量使用控制电机。
另一种分类方法是按照电机结构、转速或运动方式分类，可分为变压器、旋转电机和直线电机等。
变压器是一种静止的电机。
旋转电机根据电源电流的种类的不同，又可以分为直流电机和交流电机两大类，交流电机又可以分为同步电机和异步电机。
同步电机转速恒为同步转速，电力系统中的发电机几乎都是同步发电机。
异步电动机作为电动机进行时，其转速低于同步转速。
作为发电机进行时，其转速高于同步转速。
异步电动机主要用作电动机。
直线电动机就是把电能转换成直线运动的电机。
直线电动机又可以分为直线异步电动机、直线同步电动机、直线直流电动机和其他直线电动机。
同步电机的基本类型与结构n
一、基本类型：
1、用途：发电机、电动机、调相机（补偿机）
2、转子结构：凸极式、隐极式
3、按原动机类型（发电机）：汽轮发电机、
水轮发电机
主要特征：
定子铁心上有齿和槽，槽内设置三相对称
绕组
转子上装有磁极和励磁绕组。当励磁绕组
通以直流电流后，产生转子磁场
原动机带动转子旋转，则磁场与定子绕组间
(3)灯泡贯流式水轮发电机
2、水轮发电机结构(续)
(4)转子结构
10000kw水轮机转子
三、额定值
1、额定功率 (kW) 输出的额定功率
发电机：电功率；
电动机：机械功率
2、 额定电压(V)：定子绕组额定线电压
3、 额定电流(A)：定子绕组额定线电流
4、 额定转速 (r/min)：额定运行时的转子
转速
5、 额定功率因数Cos：额定工况下发电机
的功率因数
6、 励磁电压（V）和励磁电流(A)
当极对数
凸极式转子
汽轮机＋同步机－－－－汽轮发电机
水轮机＋同步机－－－－水轮发电机
汽轮发电机都为隐极式
汽轮机高速时较为经济
一般都为两极机，转速为3000r/min
汽轮发电机组一般为横轴式
水轮发电机都为凸极式
水轮机转速较低
转速为每分钟数十转至数百转，依
水头高低、流量大小而定
水轮发电机的极数就很多
子转速总等于由电机极对数和电枢电流频率
所决定的同步转速
60 f
n1
p
“同步”机因而得名
同步电机的转子有两种构造型式：
凸极式
隐极式
隐极式转子构造特点：
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电机的结构
• 气隙对电机性能影响较大，气隙小，可减少电机 励磁安匝及损耗。但气隙过小，气隙谐波磁场增 大，电机杂散损耗及电磁噪音增加；同时，过小 的气隙，会由于机械和电磁的原因，对运行可靠 性带来一定影响。
电机的结构
• 绝缘系统
绝缘就是防止电流向不希望的方向流动及隔离导电和不 导电的部分（如导线和铁心）或隔离不同电位的导体（如 匝间﹐层间等）。 绝缘材料一般指电阻系数在 109Ω‧cm以上的材料。经验 表明，在电机出现的事故中，多数是由于绝缘破坏造成的， 正确选用绝缘材料是电机设计中重要的一环。 绝缘系统：所有绝缘材料聚合在一起所产生的一个完整 的独立的在运行过程中必然会有一部分能量转化成 热能，热能又会使电机的温度上升，当温度上升 到一定程度就会发生绝缘破坏，绕组以及换向器 碳刷烧坏，等一系列问题导致电机的损坏。 通风冷却系统，主要包括风路和风扇。应使 电机的发热和散热协调平衡，有足够的冷却气流 通过电机。
手心迎着磁通，垂直的拇指指向导线运动方向，平行四指指向感应电势方向。
电机的结构
• 机械结构：旋转及支撑 • 电磁系统：导电及能量转换 • 绝缘系统：分隔导电部分和不导电部分
电机的结构
• 电机机械结构的基本组成
(a)主要由定子，转子，前、后罩(端盖)及通风冷却系统 组成。 (b)电机静止部分称为定子,转动部分称为转子,在定子和 转子之间的空隙叫气隙。气隙很小﹐但磁场能量主要 集中在气隙內。
三相异步电动机的工作原理
• (1)当三相异步电机接入三相交流电源时，三相定 子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势（定 子旋转磁动势）并产生旋转磁场。 • (2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据 电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感 应电流。 • (3)根据电磁力定律，载流的转子导体在磁场中受 到电磁力作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转， 当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机械能。
电机的结构
• 定子 --- 由定子铁芯和绕组组成,作用是产生励 磁磁通,导磁及支撑前后罩。 • 转子 --- 由转子铁芯，轴，电枢绕组及换向器组 成，其作用是保证并产生连续的电磁力矩，通过 轴输出机械能。 • 前、后罩 --- 担负着支承转子旋转和固定转子与 定子的装配关系的作用。其结构和尺寸要根据通 风系统，绕组对地绝缘，轴承结构，碳刷和碳刷 盒﹐安装等因素综合设计，同时要考虑强度和刚 度。
电机的旋转原理
一、 电磁力定律：当电流通过磁场中的导体时，导体会
受到电磁力的作用而移动，移动的方向可由左手法则来判 定。
磁力线指向手心，伸直四指指向电流方向，垂直的拇指指向电磁力方向。
电机的旋转原理
二、 电磁感应定律：在磁场中，导体做切割磁力线运动
时，导体内会产生感应电动势，该电势的方向由右手法则 确定。
电机的分类
一、按工作电源种类划分： (a)直流电机 无刷直流电动机 永磁直流电动机和电磁直流电动机; 有刷直流电动机 (b)交流电机 同步电机和感应电机。
直流电机
交流电机
电机的分类
二、按结构和工作原理划分： (a)可分为直流电机 (b)异步电机 感应电机和交流换向器电机; (c)同步电机 永磁同步电机、磁阻同步电机和磁滞同步电机。
电机类型与基本结构
目录
电机的分类
电机旋转的原理
电机的结构
电机：是将机械能转换为电能或者将电能转 为机械能的装置。当这样的装置用于将机械能转 换为电能时，称为发电机；当其将电能转换为机 械能时，称为电动机。 由于任何一种电机都可以沿任一方向转换功 率，因而任何一种电机均可以既用做发电机又用 做电动机。
永磁直流电机基本结构
中:转子组件 英:Rotor Assembly 代号:AMA
中:定子组件 英:Stator Assembly 代号:STA
中:罩组件 英:Bracket Assembly 代号:BKA
永磁直流电机
• 永磁直流电动机由磁石建立恒定激磁磁场，通过 碳刷和换向器的换向作用﹐实现外部电路的直流 电与电枢绕组內部交流电之间的转换﹐借助静止 气隙磁场实现电枢绕组中交流电与转轴上恒定力 矩的相互变换﹐从而使电机旋转起来。 （电刷是连接电源与转子绕组的导电部件，具备导电与 耐磨两种性能。）
永磁直流电机
• 两极有刷直流电机的固定部分( 定子)上装设了一对直流励磁的 静止的主磁极N和S，在旋转部 分(转子)上装设电枢铁芯。定子 与转子之间有一气隙。在电枢 铁芯上放置了由A和X两根导体 连成的电枢线圈，线圈的首端 和末端分别连到两个圆弧形的 铜片上，此铜片称为换向片。 换向片之间互相绝缘，由换向 片构成的整体称为换向器。换 向器固定在转轴上，换向片与 转轴之间亦互相绝缘。在换向 片上放置着一对固定不动的电 刷B1和B2，当电枢旋转时，电 枢线圈通过换向片和电刷与外 电路接通。