电机学习资料

I(电流）：中指
磁场
F(力）：大拇指
欧姆定律
i＝Ｖ／Ｒ（Ａ） Ｖ＝ｉＲ （Ｖ） Ｒ＝Ｖ／ｉ（Ω）
I :电流 V：电压 R:电阻
2.电机的结构
2-1.绕线移动的不可思议的力 2-2.电流电机的性质 2-3.电机的基本构造 2-4.小型电机的结构 2-5.电机的特性图
2-1.绕线移动的不可思议的力
电机基础学校
DC电机原理篇
目录
１.预备知识 2.电机的结构 3.电机的特性 4.电机选定的重点 5.电机的问题点以及解决方法
１.预备知识
1-1.电机是？ 1-2.电机的种类 1-3.磁场是什么？ 1-4.磁场与电流的关系
1-1.电机是？
电气电机 ＝ 电气能
⇒
5-3.考虑减少
振动音
磁性音 碳刷音
转子不平衡 叶轮装配不平衡 流动性的（橡胶支承） 异物混入 换向器改善（碳刷片） 磁钢偏芯 碳刷材质的选定 碳刷形状 刷架构造 换向器完成精度
ＦＴＡ
5-4.其他
轴承的塑性、制造方法、特性 碳刷的塑性、制造方法、特性 树脂材质的特性、成形方法 生产设备精度 工装精度
电 流： 根据3-3-1式，Kt变大则Ｉ的倾斜变小， Kt变小则Ｉ倾斜变大。
3-4.电机损害


损害
空载损害
电气的损害（铁损・铜损） 机械的损害（摩擦损）
负载损害
负载电流的铜损
热散发
3-5.电机温度上升
温度上升 ＝ 单体温度 － 周围温度 对电机寿命的影响
形式 密闭式 开放式
冷却方式 自然散热 自己冷却 強制冷却
Ｉ
Ｓ Ｆ Ｌ
转子的长
电线作用的力Ｆ， Ｆ＝ＢＩＬ Ｂ：磁通量 Ｉ ：电流 Ｌ：磁场中的电线的长
Ｆ
N
Ｔ
S
Ｆ
转子作用的扭矩Ｆ， Ｔ＝Ｆａ＝ＢＩＬａ
3-2.扭矩与功率的关系
Ｐ＝ＴＮ Ｐ：功率（Ｗ） T：扭矩（Ｎ・ｍ） Ｎ：转数（ｍｉｎ-1）
性质， Ｗ＝0.01027×10.2×Ｎ×Ｔ
额定功率・・・・连续旋转 可能
Ｎ･Ｉ
电压统一
Ｒ(电阻)＝粗＜标准＜细 Ｔ
转 数： 根据3-3-1式，R变小则N的倾斜也变小， R变大则N的倾斜也变大。
电 流： 根据3-3-2式，Ｉ因电线径不受影响则无变化。
例１ 只有叠厚改变的场合
标准叠厚： 叠厚大 ： 叠厚小 ：
Ｎ･Ｉ 电压统一
Kt(扭矩常数)＝大＞标准＞小
Ｔ
转 数： 根据3-3-1式，Kt变大则N的倾斜变小， Kt变小则N的倾斜变大。
过负载 ・・・・过电流现象
烧损
3-3.电机的可变速的原理
转数为电压的比例 Ｎ＝Ｅ／Ｋｅ－ＲＴ／ＫｔＫｅ・・・・3-3-1式
Ｎ：转数 Ｅ：电压 ｋｅ：逆起电力常数
Ｒ：电阻 Ｔ：扭矩 Ｋｔ：扭矩常数
电流为扭矩的比例 Ia＝Ｔ／Ｋｔ・・・・3-3-2式
Ｉａ：转子绕线中的电流
例１ 只有电线径改变的场合
标准电线径： 电线径粗 ： 电线径细 ：
轴移动
碳刷中性轴
附有金属片角
2-2.电机的基本构造
换向器
绕线
转子片
碳刷
轴
碳刷架
框架 磁钢
绝缘片
N －
S ＋
2-4.直流小型电机的结构
N
吸引力
wk.baidu.com吸引力
N －
N －
S
S
＋
极性的交替 反弹力
S
＋
N
S
－ N
－
＋
N
反复
S
S ＋
2-5.电机的特性图
空载转数 最大效率
转数 Ｎ（min-1）
最大功率 功率 P（W）
①碳刷的选定 ②轴承（油）的选定 车型： ①有无防尘性 ②有无防水性
断续运转
4-3.温度上升
电线 ・・・ 一般 １５５℃以下
耐热 １８０℃以下
碳刷 ・・・ １６０℃以下
轴承 ・・・ １２０℃以下
（橡胶圈耐热温度）
树脂材质 苯酚
２２０℃
ＰＰ材质 １００℃
4-4.环境特性
环境负载物质 ①镀金 ②含有物质（添加材质等）
电流的磁场
Ｎ
Ｓ
电流
水高 低
Ｎ
Ｓ
Ｎ 磁通量密度低 Ｆ
Ｆ Ｓ
磁通量密度高
直流电机的性质
逆起电力： 磁通量多，转数变快，电力就变大。
旋转中电机接线端的电压，从施加电压V开始引入逆 起电力E的电压。（Ｖ－Ｅ）
转子电流
转子电流的磁通量
转子反作用：
N
转子电流对磁场磁通量
的影响作用
转子铁心的磁通量分布
S
偏离，会使碳刷的中性
4.电机选定的重点
4-1.性能 4-2.起动条件 4-3.温度上升 4-4.环境特性
4-1.性能
电机：扭矩、转数、电流 总成：风量、转数、电流
扭矩＝风量（负载点）・・容易调整
音
碳刷因 磁性音 异音 ・・・卡塔卡塔、嘓哆嘓哆
4-2.起动条件
连续运转 或 方式运转 或 使用温度范围：
机械能
提起东西的为机械能
吸引金属的力为机械能
1-2.电机的种类
①用直流电旋转的电机 ・电磁石 ・・升降式电梯用电机 ・永久磁石 ・・暖风用电机
②用交流电旋转的电机 ・旋转磁场 ・・吸尘器用电机
③需调节的电机 ・即使施加电压也不能转・・无刷电机
④特殊电机 ・无磁性原理作用・・超音波电机
必须要知道
谢谢！
1-3.磁场是什么？
磁力线通过的磁场空间
从N极开始出来的磁力线必须
S
N
进入S极。磁力线出来的根数 与进入根数相同。
磁力线
磁通量＝与磁力的强度有关
磁性导入 ・・・磁化强磁性体（冲磁）
SN
N
S 同种磁极排斥
NS
N S 异种磁极吸引
1-4.磁场与电流的关系
弗莱明的左手定律 B(磁场）：食指
安培的右螺旋定律 电流
通风管道
碳刷振动
传达到零部件
总成
音
碳刷面
叶轮
5-2.发生源与频率
轴承
音压（ｄＢ）
磁性音
碳刷音
轴承/嘙托嘙托音：０．５～１．５ＫＨｚ
磁性音/威一音：１～３ＫＨｚ
碳刷/廓托廓托音：２．５～４ＫＨｚ
咖他咖他音：３～５ＫＨｚ
叽一音 ：４～６ＫＨｚ
ki音
：８ＫＨｚ以上
人
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 频率（ＫＨＺ）
电流 Ｉ（Ａ）
效率 η（%）
最大扭矩的１／２ 电机负载的状态
限制：绕线电阻与 碳刷接触阻力
限制扭矩
扭矩 T(N･m)
3.电机的特性
3-1.电机发生的扭矩 3-2.扭矩与功率的关系 3-3.电机可变速的原理 3-4.电机损害 3-5.电机温度上升
3-1.电机发生的扭矩
Ｎ 转子的直径ａ
放射噪音（ＥＭＣ） 再循环性
5.电机的问题点与解决的方法
在电机问题点中，最受关注的低噪音化作为 主题来进行。
5-1.发生源与发音源的不同 5-2.发生源与频率 5-3.考虑减少 5-4.其他
5-1．发生源与发音源的不同
2枚纸上下移动
纸
纸
无声音
有声音
在空气中接触的面积不同