电动机基础知识

用于驱动要求快速、准确停机的 设备，如起重运输机械、传送机 械 用于驱动精密机床设备
风机、泵
特殊环境派生系列
系列名称 性能和结构特点 适用范围
户外防腐蚀电机 防护等级IP54 或IP55，结构、材料、工艺 用于有腐蚀性气体 或粉尘的户内、外 如 ： Y-WF 、 采用防腐蚀措施及密封措施 场所 YFB 隔爆型电机 加强外壳机械强度，并保证各接合面上具 用于石油、化工、 如 ： YB2 、 有一定间隙参数，一旦电机内部爆炸亦不 煤矿井下有爆炸危 致引起周围环境的爆炸性混合物爆炸 险的场所 YBVF2 增安型电机 如：YA 在正常运行时不产生火花、电弧或危险温 用于仅在不正常情 度的电动机中，采取适当措施提高其防爆 况下才能形成爆炸 安全性 性混合物的场所
二、转子部分
2、转子绕组——根据转子绕组的结构型 式可分为 1）鼠笼式转子：转子铁心的每个槽内 插入一根裸导条，形成一个多相对称短 路绕组。 2）绕线式转子：转子绕组为三相对称 绕组，嵌放在转子铁心槽内。
按转子结构分： 鼠笼型异步电动机 绕线型异步电动机
鼠笼型转子 铁心和绕组 结构示意图
三相绕线型 转子结构图
铭牌电流
额定电流 I计算公式
P(W) I 3U η Cos
交流电机 η提高了3～5%，成本增加20～30%
防护等级
全封闭式（IP44、IP54、IP55） 防护等级（IP22、IP23） 开启式（IP11、IP21）
代号
含义
第一位数 字
2
含 义 防大于12mm固体(如 手指等)
第二位数 字
电动机的基础知识
2018年3月
电动机分类
常用电动机的分类： 同步电动机 交流电动机 电动机 异步电动机 三相电动机 单相电动机
他励电动机
直流电动机 自励电动机
三相异步电动机铭牌数据
型号 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。 例如： Y 132 M－4
磁极数( 极对数 p = 2 ) 机座长度代号 机座中心高（mm） 三相异步电动机
用于机床风机、水泵等需要调速的 场所
结构派生系列
系列名称 性能和结构特点 适用范围
用于驱动恒转矩或风机型负载设 备（无级变速） 电磁调速电机 由异步电动机和电磁转 如 ： YCT 、 差离合器组成，通过控 制器调节离合器的励磁 YCT L 电流而调节转速 电磁制动电机 由异步电动机和电磁制 如 ： YEJ 、 动器组成，电动机定子 断电时，转子迅速制动 YDEJ 停转 低 振 动 、 低 操 提高转子动平衡精度及 声电机 关键部位加工精度，降 如：YZC、YJZ 低电动机振动、噪声 风机泵用电机 如：YFP 能承受轴向力
一、定子部分
2、定子绕组：放在定子铁心内圆槽内——导 电部分。 定子绕组是异步电动机的电路部分，其材料 主要采用紫铜。小型异步电动机常采用三相单 层绕组，大中型异步电动机常采用三相双层短 矩叠绕组形式，三相绕组的六个出线端子均接 在机座侧面的接线板上，可根据需要将三相绕 组接成Y形或△形。
一、定子部分
电气派生系列
系列名称
高效率电机 如：NE、Y3 高转差率电机 如：YH 高起动转矩电机 如：NC、ND 变极多速电机 如：YD、YBD 变频电机 如：YVF2
性能和结构特点
降低电机运行损耗、提高 效率
适用范围
适用于驱动长期连续高负载率运行 的设备，如纺织机械、风机、水泵、 石油行业
较高的额定转差率，较高 用于驱动转动惯量大且具有冲击性 的起动转矩，较低的起动 负载的机械，如剪床、压力机、锻 电流和较软的机械特性 压机 具有较高的起动转矩 改变定子绕组接线方法以 改变极对数，得到多种转 速 宽调速范围的无级调速 用于驱动静止负载或转动惯量较大 的机械 用于驱动有级变速设备
3、机座 机座是电动机的外壳，支撑电机各 部件，并通过机座的底脚将电机安装固定。 全封闭式电机的定子铁心紧贴机座内壁， 故机座外壳上的散热筋是电机的主要散热 面。中小型电机采用铸铁机座。大型电机 一般采用钢板焊接机座。
转子部分
二、转子部分
1、转子铁心 转子铁心也是电机磁路的组成部分， 并用来固定转子绕组。铁心材料也用 0.5mm或0.35mm厚的硅钢片冲制 叠压而成，故通常用冲制定子铁芯冲片 剩余下来的内圆部分制作。转子铁芯固 定在转轴上，其外圆上开有槽，用来嵌 放转子绕组。
适用于通用机械和鼓风机、磨煤 机、轧钢机、卷扬机等
YRKK系列中型高压三相 异步电动机 （H355~630）
电动机结构先进可靠、性能优良、具有高效节能、 噪音低、振动小、运行安全可靠等优点。
适合驱动各种不同机械设备、如 通用机、水泵、压缩机、破 碎机、搅拌机、球磨机、运 输机械化工机械，矿山机械 等
三相异步电动机工作原理
异步电动机
图为三相异步电动机转动原理 示意图。 三相交流电通入定子绕组 后，便形成了一个旋转磁场， 旋转磁场的磁力线被转子导体 切割，根据电磁感应原理，转 子导体产生感应电动势。转子 绕组是闭合的，则转子导体有 电流流过。
三相电动机的转动原理
旋转磁场的旋转速度
两极三相异步电动机（即2p=2）定子绕组产生的旋转磁 场，由分析可见，当三相交流电变化一周后（即每相经过 360度电角度），其所产生的旋转磁场也正好旋转一周， 故在两极电动机中旋转磁场的转速等于三相交流电的变化 速度即n1=60f1=3000转/分。 三相异步电动机定子绕组为p对极时，旋转磁场转速为： n1=60f1/P 式中 n1----旋转磁场转速（又称同步转速），转/分 f1-----三相交流电源的频率，赫 p------磁极对数
老代号
Y
YR YB YQ
J、JO
JR、JRO JB、JBO JQ、JQO
绕线式异步电动机 防爆型异步电动机 高起动转矩异步电动机
异爆
异起
三相异步电动机的结构
右图是一台三相鼠笼型异步电 动机的外形图。 下面是它主要部件的拆分图。
定子部分
一、定子部分
1、定子铁心——导磁部分。
定子铁心是电机磁路的一部分，并 起固定定子绕组的作用。为了增强导 磁能力和减小铁耗，定子铁心常选用 0.5mm或0.35mm厚的硅钢片冲制 叠压而成，片间涂上绝缘漆。定子铁 心内圆均匀冲出许多形状相同的槽， 用以嵌放定子绕组。
电流
电动机在额定运行时定子绕组的线电流值。 例如： Y / 6.73 / 11.64 A 表示星形联结 下电机的线电流为 6.73A；三角形联结下线电 流为 11.64A。。 功率 额定功率是指电机在额定运行时轴上输出的机 械功率 大小。
异步电动机产品名称代号
产品名称 异步电动机
新代号
汉字意义 异 异绕
适用于户外，含有尘埃、盐份、 潮湿的环境中 适用场合为造纸、电力水处理、 化工化肥、石化、钢铁采矿 等众多工业领域中
接法
定子三相绕组的联接方法
电机容量 3kW Y联结
电机容量 4kW 联结
U1
W2 U2 V2 W2 U2 V2 W2 U2 V2 W2 U1 W1
W1
V1
Y 联结
U1 V1 W1
1
含义 防垂直滴 水
IP
国际 防 护 形式
3
4
防淋水
防溅水 防喷水
4
防大于1mm固体 5
5
防尘
6
防海浪
安装方式
特种三相异步电动机
起重用锥形电动机 多速电动机 振动电动机 防爆电动机等
多速电动机
电机的变速采用改变绕组 的连接方式，也就是说用改变 电机旋转磁场的磁极对数来改 变它的转速。
振动电动机
V2
U2 U V W 1 1 1 V1
联结
电压 电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压值。
例如：380/220V、Y/ 是指线电压为 380V 时 采用 Y联结；线电压为 220V 时采用 联结。
说明：一般规定，电动机的运行电压不能高于或低 于额定值的 5% 。因为在电动机满载或接近 满载情况下运行时，电压过高 或过低都会使 电动机的电流大于额定值, 从而使电动机过热。 三相异步电动机的额定电压有380V，3000V, 及6000V等多种。
串电抗器调速接线图
（2）抽头法调速 如果将电抗器和电机结合在一起，在电动机定子铁心上嵌入一个中间 绕组(或称调速绕组)，通过调速开关改变电动机气隙磁场的大小及椭圆度，可 达到调速的目的。根据中间绕组与工作绕组和启动绕组的接线不同，常用的有 T形接法和L形接法，如图所示。 抽头法调速与串电抗器调速相比较，抽头法调速时用料省，耗电少， 但是绕组嵌线和接线比较复杂。 （3）晶闸管调速 利用改变晶闸管的导通角，来实现加在单相异步电动机上的交流电压的 大小，从而达到调节电动机转速的目的，这种方法能实现无级调速，缺点是 会产生一些电磁干扰。目前常用于吊式风扇的调速上。
工作原理
为了能产生旋转磁场，利用启动绕组中串联 电容实现分相，其接线原理如图 a 所示。只要合理选 择参数便能使工作绕组中的电流与启动绕组中的电流 有相位相差，如图 b所示，分相后两相电波形如图所 示。
电容分相单相电动机接线图及相量图
两相电流波形图
单相异步电动机的调速
单相异步电动机的调速方法 主要有变频调速、晶闸管调速、串 电抗器调速和抽头法调速等。变频 调速设备复杂、成本高、很少采用。 下面简单介绍目前较多采用的串电 抗器调速、抽头法调速和晶闸管调 速。 （1）串电抗器调速 在电动机的电源线路中串联 起分压作用的电抗器，通过调速开 关选择电抗器绕组的匝数来调节电 抗值，从而改变电动机两端的电压， 达到调速的目的，如图所示。串电 抗器调速，其优点是结构简单，容 易调整调速比，但消耗的材料多， 调速器体积大。
船用电机 Y-H
加强外壳机械强度，使之能承受冲击振 动及一定倾斜角，环境温度较高，并伴 有凝露、盐雾及霉菌的侵蚀
用于驱动船舶上的 一般机械设备
专用系列
系列名称
辊道用电机 如：YG
性能和结构特点
适用范围
高起动转矩、能频繁起 用于驱动轧钢辊道 动、正反转
力矩电机 如：YLJ
振动电机 木工用电机 如：YM
机械特性软，能在堵转 用于驱动恒张力、恒线速、恒转 到接近同步转速范围内 矩的机械 稳定运行
电动机带偏心块，使其 本身整体产生振动 用于传送带上的物料传输及建筑 机械
转动惯量较小，过载能 用于驱动各种木工机械 力大，有多种形状和尺 寸的轴伸
起 重 及 冶 金 用 断续定额，起动转矩较 用于驱动冶金辅助设备及一般起 电机 高，能频繁起动，过载 重机械 如：YZ、YZR 能力大
YKS系列中型高压三相异 步电动机（H355～ 630）
Y2系列全散热结构中型 高压三相异步电动 机
电动机是空水冷却方式，也可做成户外式是90年 代新设计的产品，防护等级为IP44，户外式 为IP54，其它特性同YKK系列
其防护等级为IP23、IP44、IP54甚至还可以做成 防爆增安型结构和变频电机，其有内外独立 的双通道冷却装置，同时采用“三轴承”结 构，其它性能指标与Y系列相同
振动电机可产生 圆形、椭圆形、直 线形、复合形运动 方式。振动电机是 靠自身的高频振动， 来产生振动力的 。
防爆电动机
防爆电机是一种可以在易燃 易爆厂所使用的一种电机，运行 时不产生电火花防爆电机主要用 于煤矿、石油天然气、石油化工 和化学工业。此外，在纺织、冶 金、城市煤气、交通、粮油加工、 造纸、医药等部门也被广泛应用。 防爆电机作为主要的动力设备， 通常用于驱动泵、风Байду номын сангаас、压缩机 和其他传动机械。
单相异步电动机
1、单相异步电动机的结构 2、单相异步电动机的工作原理 3、单相异步电动机的调速 4、单相异步电动机常见接线方法
单相异步电动机的结构
单相异步电动机在结构上与三相笼形异步电动机 类似，转子绕组也为一笼形转子。定子上有一个单相工作绕 组和一个启动绕组，为了能产生旋转磁场，在启动绕组中还 串联了一个电容器，其结构如图所示。
中型高压电机系列
系列名称 Y系列中型高压三相异步 电动机（H355～ 630） 性能和结构特点 防护等级IP23，箱式结构，安装方式IMB3，机座 钢板焊接，重量轻，刚性好，维护保养方便 具有高效、节能、起动性能好、振动小、噪 声低零部件通用化、标准化程度高 适用范围 适用于各种通用机械，如压缩机、 鼓风机、水泵、切削机床、 运输机床、球磨机、轧钢机、 卷扬机、电铲等
YKK、YKK-W系列中型高 压三相异步电动机 （H355～630） YR系列中型高压三相异 步电动机（H355～ 630）
是Y系列派生产品，适用于周围环境差，防护要求 高的场合，也可用于户外
可驱动水泵、压缩机、破碎机、 运输机械等通用机械
高压绕线型转子，防护等级为IP23，具有结构合 理、工艺先进起动转矩大、起动电流小特点