电动机的几个概念
电机的基础知识和详细介绍
电机的基础知识和详细介绍电机泛指能使机械能转化为电能、电能转化为机械能的一切机器。
特指发电机、电能机、电动机。
电机及电机学概念电机定义：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。
电动机也称电机（俗称马达），在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。
它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。
发电机在电路中用字母“G”表示。
它的主要作用是利用机械能转化为电能，目前最常用的是，利用热能、水能等推动发电机转子来发电，随着风力发电技术的日趋成熟，风电也慢慢走进我们的生活。
变压器，在有的书上称之为静止的电机。
从电机的定义发现，这么说也有它的道理的。
电动机的种类1．按工作电源分类根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。
其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。
2．按结构及工作原理分类根据电动机按结构及工作原理的不同，可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。
同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。
异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。
感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。
交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。
有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。
电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。
永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。
3．按起动与运行方式分类根据电动机按起动与运行方式不同，可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
4．按用途分类可分为驱动用电动机和控制用电动机。
驱动用电动机又分为电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。
九年级物理电动机的知识点
九年级物理电动机的知识点一、电动机的概念电动机是一种将电能转化为机械能的装置。
它通过电流通过导线产生磁场，利用磁场作用于导线中的电流产生力，从而引发转矩，使电机旋转。
电动机是现代社会中广泛应用的一种关键设备。
二、电动机的基本原理电动机的基本原理是利用电磁感应的法则和洛伦兹力的作用，从而将电能转化为机械能。
它主要包括电磁感应原理、洛伦兹力原理和右手定则。
1. 电磁感应原理：当通过导体的电流发生变化时，会产生电磁感应。
电动机中的定子线圈和励磁线圈通过电流的变化而产生磁场，从而引起转子的转动。
2. 洛伦兹力原理：当导体中有电流通过时，会受到力的作用。
电动机中的定子线圈由于电流与磁场的相互作用而受到洛伦兹力，进而产生转矩。
3. 右手定则：右手定则用于确定定子线圈中磁场和电流之间的关系，从而确定转子的旋转方向。
三、电动机的分类电动机根据其工作原理和结构的不同可分为直流电动机和交流电动机。
1. 直流电动机：直流电动机的定子线圈与转子线圈都是直流电流。
它的特点是旋转稳定、容易控制转速和转向。
2. 交流电动机：交流电动机的定子线圈通过交流电流产生磁场，旋转子线圈则通过感应电流产生磁场。
交流电动机的特点是结构简单、工作可靠。
四、电动机的应用领域电动机广泛应用于各个领域，包括工业制造、农业、交通运输和日常生活。
1. 工业制造：电动机广泛应用于工厂中的各种机械设备，如机床、输送机、压缩机等。
它们通过电动机提供的动力来完成工作。
2. 农业：电动机在农业中的应用主要包括水泵、插秧机、收割机等。
它们提供动力来帮助农民完成农业生产的各项工作。
3. 交通运输：电动机在交通运输领域中起着重要的作用，如电动汽车、电动自行车等。
它们通过电能转化为机械能，实现交通工具的运行。
4. 日常生活：电动机在日常生活中也随处可见，比如家庭中的洗衣机、电冰箱、吸尘器等。
这些家电设备都离不开电动机的动力支持。
总结：九年级物理学中，电动机是一个重要的知识点。
电机与拖动基础
电机与拖动基础一、电机的基本概念电机是一种将电能转化为机械能的装置，它是现代工业中不可或缺的重要设备。
根据其工作原理和结构特点，电机可分为直流电机、交流异步电机、交流同步电机等多种类型。
二、电机的分类及特点1. 直流电机：直流电动机是最早发明的一种电动机，具有转矩大、转速范围广、调速方便等优点。
但由于其结构复杂，制造成本较高，在实际应用中逐渐被交流异步电动机所替代。
2. 交流异步电动机：交流异步电动机由于其结构简单、制造成本低廉等优点，在现代工业中得到广泛应用。
它主要分为单相异步电动机和三相异步电动机两种类型。
3. 交流同步电动机：与异步电动机不同，交流同步电动机在运行过程中转速始终与供给它的交流频率成正比。
它具有功率因数高、效率高等优点，但需要外部控制器进行调速。
三、拖动系统基础知识拖动系统是指利用各种驱动装置将某物体或工件进行运动的装置。
在现代工业中，拖动系统广泛应用于各种生产线和机械设备中。
拖动系统通常由电机、传动装置、行走部件等组成。
四、传动装置1. 皮带传动：皮带传动是一种常见的机械传动方式，其主要优点是结构简单、制造成本低廉等。
但由于其存在滑移现象，效率较低。
2. 齿轮传动：齿轮传动是一种高效的机械传动方式，它具有转矩大、精度高等优点。
但由于齿轮制造精度要求较高，成本较高。
3. 蜗杆传动：蜗杆传动是一种常用的减速装置，在工业生产中得到广泛应用。
它具有结构简单、减速比大等优点。
五、行走部件1. 轮式行走部件：轮式行走部件通常由车轮和驱动装置组成，适用于平整路面上的运输任务。
2. 履带式行走部件：履带式行走部件通常由履带和驱动装置组成，适用于复杂地形和恶劣环境下的运输任务。
3. 悬挂式行走部件：悬挂式行走部件通常由悬挂装置和驱动装置组成，适用于高速公路等平整路面上的运输任务。
六、拖动系统的应用领域1. 工业生产线：拖动系统在工业生产线中得到广泛应用，如汽车生产线、食品加工生产线等。
2. 交通运输：拖动系统在交通运输领域中也有重要作用，如汽车、火车、飞机等。
电动机基础知识
（a）定子铁心
（b）定子冲片
定子铁心及冲片示意图
四、三相异步电动机的结构
（3）定子绕组
定子绕组是三相电动机的电路部分，三相电动机有三相绕组，通入三相对称电流时 ，就会产生旋转磁场。三相绕组由三个彼此独立的绕组组成，且每个绕组又由若干线 圈连接而成。每个绕组即为一相，每个绕组在空间相差120°电角度。线圈由绝缘铜导 线或绝缘铝导线绕制。中、小型三相电动机多采用圆漆包线，大、中型三相电动机的 定子线圈则用较大截面的绝缘扁铜线或扁铝线绕制后，再按一定规律嵌入定子铁心槽 内。定子三相绕组的六个出线端都引至接线盒上，首端分别标为U1, V1, W1 ，末端分 别标为U2, V2, W2 。这六个出线端在接线盒里的排列如下图所示，可以接成星形或三 角形。
2）发电机：在电路中用字母“G”表示。它的主要作用是利用机械能转化为 电能，目前最常用的是，利用热能、水能等推动发电机转子来发电，如我 厂的9000KW发电机和25000KW发电机。随着风力发电技术的日趋成熟，风 电也慢慢走进我们的生活。
3）变压器：在有的书上称之为静止的电机。
二、电动机的分类
1、按工作电源分类：
• 2. 额定功率（4.0KW）
单额位定。功率是指在满载运行时三相电动机轴上所输出的额定机械功率，用PN表示，以千瓦（kW）或瓦（W）为
• 3. 额定电压（380V）
过额额定定电电压压是的指±接5到%电。动电机压绕过组高上，的电线动电机压容，易用烧U毁N表；示电。压三过相低电，动电机动要机求难所以接启的动电，源即电使压启值动的后变电动动一机般也不可应能超带 不动负载，容易烧坏。
电动机的种类
又无腐蚀性和爆破性气体的环境。
防护式（IP22及IP23）：通风散热条件也较好，可防止水滴、铁屑等外界杂物落入电动机内部，只适用
于较枯燥且尘土不多又无腐蚀性和爆破性气体的环境。
封闭式（IP44）：适用于湿润、多尘、易受风雨腐蚀，有腐蚀性气体等较恶劣的作业环境，运用最遍及。
导条短路成鼠笼型。
单相异步电动机的组成
2、单相异步电动机的分类
电容起动式单相异步电动机
电容运转式单相异步电动机
电容起动运转式单相异步电动机
分相式单相异步电动机
3、罩极式电动机
罩极式电动机是单向交流电动机中最简单的一种，通
常采用笼型斜槽铸铝转子。它根据定子外形结构的不
同，又分为凸极式罩极电动机隐极式罩极电动机。
机
9、
伺服
电动
机
8、
步进
电动
机
10、
调速
电动
机
1、三相异步电动机
概
念
旋
转
磁
场
分
类
工
作
原
理
故
障
形
式
自
锁
接
线
图
磁
极
对
数
转
差
率
正
反
转
接
线
图
外
部
接
线
图
互
锁
接
线
图
星
三
角
接
线
图
1、三相异步电动机-概念
三相异步电机（Triple-phase asynchronous motor）是感
电动机的概念
电动机是一种实现机,电能量转换的电磁装置.常见的电动机可分为交流电动机和直流电动机.电动机是随着生产力的发展而发展的,反过来,电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高.从 19 世纪末期起,电动机就逐渐代替蒸汽机作为拖动生产机械的原动机,一个多世纪以来,虽然电动机的基本结构变化不大,但是电动机的类型增加了许多,在运行性能,经济指标等方面也都有了很大的改进和提高,而且随着自动控制系统和计算机技术的发展,在一般旋转电动机的理论基础上又发展出许多种类的控制电动机, 控制电动机具有高可靠性、好精确度、快速响应的特点,已成为电动机学科的一个独立分支. 在自然界各种能源中,电机具有大规模集中生产,远距离经济传输,智能化自动控制的突出特点,它成为人类生产和生活的主要能源,而且对近代人类文明的产生和发展起到了重要的推动作用.在现代生活中,电机在家电中扮演了重要的角色, 家用电器用电机家用电器用电机主要是小功率电机,凡家庭中有转动件的,都是由电机来驱动的,而且绝大部分为中小功率电机,如空调用的室内机风扇电机, 室外机的风扇电机, 压缩机, 室内机转叶电机, 洗衣机的转动电机等.。
电机学概念以及公式总结
电机学概念以及公式总结电机学是研究电动机的相关理论和应用的学科，它涉及到电动机的原理、结构、工作特性、控制方法和应用等方面的内容。
以下是电机学的一些基本概念和公式的总结。
一、基本概念：1.磁通：按照安培环路定理，磁通是由电流所激励在磁路中存在的物理量，用Φ表示。
2.磁场强度：磁场强度是单位长度磁通中所含有的磁通量，用H表示。
3.磁感应强度：磁感应强度是磁场中的单位面积磁通量，用B表示。
4.磁阻：磁阻是磁路中阻碍磁通流动的物理量。
5.磁导率：磁导率是衡量磁场介质导磁特性的物理量，用μ表示。
6.线圈电磁力：线圈电磁力是电流在磁场中受到的力，用F表示。
二、基本公式：1.安培环路定理：磁通Φ等于通过环路的总磁动势和环路上电流线圈数目的乘积，即Φ=ΣNi，其中Ni是第i个电流线圈的匝数。
2.磁感应定律：磁感应强度B等于磁通Φ对所围面积S的导数，即B=dΦ/dS。
3.奥姆定律：在磁通不变的情况下，线圈的电磁力F等于线圈中的电流I与线圈中的磁场强度H的乘积，即F=I*H。
4.磁场强度和磁导率的关系：磁场强度H等于磁感应强度B与磁导率μ的商，即H=B/μ。
三、常见公式：1.额定电磁力：F=K*N*I，其中K是常数，N是线圈的匝数，I是线圈中的电流。
2.磁通和磁势的关系：Φ=B*S，其中Φ是磁通，B是磁感应强度，S是所围面积。
3. 电动势和磁通的关系：E = N * dΦ / dt，其中E是电动势，N是线圈的匝数，Φ是磁通，t是时间。
4.磁场能量：W=(1/2)*Φ*I，其中W是磁场能量，Φ是磁通，I是线圈中的电流。
四、应用公式：1.转矩公式：T=k*Φ*I，其中T是电机的转矩，k是常数，Φ是磁通，I是线圈中的电流。
2.功率公式：P=T*ω，其中P是电机的输出功率，T是电机的转矩，ω是电机的角速度。
3. 电磁动力学方程：U - R * I - L * (dI / dt) = E，其中U是电机的电压，R是电机的电阻，L是电机的电感，I是电机的电流，E是电机的电动势。
六年级科学电动机的工作原理
六年级科学电动机的工作原理
六年级科学课程中，电动机的工作原理通常涉及以下基本概念：
1. 磁场：电动机利用磁场的力量来产生运动。
磁场可以由永磁体或电磁体产生。
2. 电流：通过电线提供电流给电动机。
3. 线圈：电动机内部有一个或多个线圈，通常是由铜线绕成的。
4. 电磁感应：当电流通过线圈时，会在线圈周围产生磁场。
这个磁场与电动机中的永磁体或电磁体的磁场相互作用，产生了力。
5. 旋转：由于磁场之间的相互作用力，线圈会受到一个力矩，使其开始旋转。
这个旋转的动作可以带动机械装置，如轮子、风扇等。
6. 换向器：为了使电动机持续旋转，需要一个换向器来改变电流的方向。
换向器定期改变电流通过线圈的方向，使得磁场的相互作用力始终推动线圈旋转。
电动机的工作原理基于磁场、电流和电磁感应的相互作用。
电流通过线圈产生磁场，与永磁体或电磁体的磁场相互作用，产生力矩使
线圈旋转，进而带动机械装置工作。
电机学概念以及公式总结
电机学概念以及公式总结电机学是一个研究电动机工作原理和运行特性的学科。
电动机是一种将电能转化为机械能的装置，它是现代工业中不可或缺的设备之一、在电机学中，我们需要掌握一些基本概念和公式来分析和计算电动机的性能。
1.电机概念：(1)励磁：通过电流在电动机的励磁线圈中产生磁场。
(2)动极转子：电机的转子部分，通常由电流产生的磁场与定子磁场相互作用来产生转矩。
(3)定子：电机的静态部分，包括固定的线圈和磁场。
(4)动极转子感应电动势：当动极转子旋转时，转子线圈就会受到磁场的影响，产生感应电动势。
(5)动极转子电感电动势：当动极转子上的线圈传输电流时，就会在线圈中产生感应电动势。
2.电机公式：(1)电动势公式：U=E+I*R，其中U是电源电压，E是感应电动势，I 是电流，R是电阻。
(2) 电动机效率公式：η = (Pout / Pin) * 100%，其中Pout是输出功率，Pin是输入功率。
(3)转矩公式：T=k*I*φ，其中T是转矩，k是转矩系数，I是电流，φ是磁通量。
(4)电流-转速方程：N=(U-E)/k*φ，其中N是转速，U是电源电压，E是感应电动势，k是电机常数，φ是磁通量。
(5) 转矩-转速特性公式：T = (Pout * 60) / (2 * π * N)，其中T是转矩，Pout是输出功率，N是转速。
3.电机类型：(1)直流电动机：通过直流电源供电，具有较大的转矩和调速范围。
(2)交流电动机：通过交流电源供电，具有简单的结构和较小的体积。
(3)三相异步电动机：最常用的电动机类型，通过三相交流电源供电。
(4)步进电机：通过脉冲信号驱动，可精确控制转动角度和位置。
4.电机特性：(1)转速特性：描述电机在不同负载下的转速变化情况。
(2)转矩特性：描述电机在不同负载下的输出转矩变化情况。
(3)效率特性：描述电机在不同负载下的能源转换效率。
5.电机控制：(1)转速控制：通过调节电源电压、频率和电流来控制电机转速。
电机基础知识
2.永磁直流有刷电动机
（2）转子：转子由转子轴、换向器、转子冲片、 转子绝缘片、绕组组成。
a.转子轴即为电机的主轴，也是电机动力的输出轴；
二、电机的分类
1.按工作电源种类划分
直流电机
无刷直流电动机 永磁直流电动机
有刷直流电动机
电 动 机
电磁直流电动机 单相电动机
交流电机
三相电动机
稀土永磁直流电动机 铁氧体永磁直流电动机 铝镍钴永磁直流电动机 串励直流电动机 并励直流电动机 他励直流电动机 复励直流电动机
2.按结构和工作原理划分
电动机
（2）电机绕组由线圈构成，线圈可以单线绕制，也可以多线并绕； （3）线圈是有漆包线按照一定规律绕制而成，一组线圈一般都由多匝 线组成； （4）目前漆包线多采用铜漆包线，一般漆包线的等级同电机绝缘等级； 示例：QZY-2/180 φ0.41 铜漆包线 含义：聚酯亚胺/二级漆膜/耐温 180℃/线径0.41的铜漆包线 漆包线表面漆膜破损或局部漆膜太薄，会造成匝间（短路），同时也 易产生耐压测试不合格的情况； 检验漆包线漆膜实验方法：漆包线盐水实验 （5）电机发热，最先从绕组开始，绕组发热最快，为了延长电机的寿 命及提高安全性，可以增加热保护器，热保护器尽量安装在绕组上，或尽 可能离绕组近；目前公司交流电机都配有热保护器。
（2）转子由转子轴、转子铁芯构成，公司 交流电机转子大多还装有刹车；
（3）交流电机使用时需配电容使用，启动 电容不可缺少，启动电容是让单项电机的启 动线圈在启动时通电,启动后切断,运转电容 是让电机在运行中起到电容补偿；
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。
物理初中电机知识点归纳总结
物理初中电机知识点归纳总结电机作为物理学中的重要概念，是我们生活中不可或缺的设备之一。
在初中物理学习中，电机相关的知识点也占据重要部分。
本文将结合初中物理学习要点，对电机的相关知识进行归纳总结，帮助同学们更好地理解和记忆电机相关概念。
一、电机的定义和分类电机是将电能转换为机械能或电能转换为其他形式能量的装置。
根据其工作原理和结构特点，电机可以主要分为直流电机和交流电机两类。
1. 直流电机：直流电机是一种能够将直流电能转换为机械能的装置。
按照其结构特点，直流电机分为直流电动机和直流发电机两种。
2. 交流电机：交流电机是一种能够将交流电能转换为机械能的装置。
按照其结构特点可以分为异步电机、同步电机等。
二、电机的主要构成和工作原理1. 电机的主要构成部分：电机主要由定子、转子和换向器（或称为换向器、刷子等）组成。
其中，定子是固定不动的部分，转子是绕在定子上旋转的部分。
2. 电机的工作原理：电机通过电流在定子和转子之间产生磁力作用，从而使转子受到力矩，进而旋转。
具体而言，直流电机利用了电磁感应现象，通过定子磁场和转子磁场之间的相互作用实现转动；交流电机则利用了电流的交变和磁场的旋转，产生感应电动势从而使转子转动。
三、电机的应用领域电机在现代社会中广泛应用于各个领域，以下列举几个主要的应用领域：1. 工业生产：如工厂中的机械设备、生产线等。
2. 交通运输：如电动汽车、电动自行车等。
3. 家庭生活：如洗衣机、电冰箱、电风扇等。
4. 信息技术：如电脑硬盘马达等。
5. 医疗设备：如医疗机器人、手术器械等。
四、电机常见问题及解决方法在电机的使用过程中，可能会遇到一些常见问题。
下面列举几个常见问题及其解决方法：1. 电机转速过慢：可能是电机供电不足或转子被堵塞，可检查电源电压和转子是否畅通，及时清理转子。
2. 电机过热：可能是电机工作负荷过大或电机散热不良，可适当减小负荷或增加散热设备。
3. 电机噪音大：可能是机械部件磨损或松动，可及时检查并进行维修或更换零部件。
电机学概念、公式
电机学概念、公式⼀、直流电机A. 主要概念1. 换向器、电刷、电枢接触压降2 U b2. 极数和极对数3. 主磁极、励磁绕组4. 电枢、电枢铁⼼、电枢绕组5. 额定值6. 元件7. 单叠、单波绕组8. 第1节距、第2节距、合成节距、换向器节距9. 并联⽀路对数a10. 绕组展开图11. 励磁与励磁⽅式12. 空载磁场、主磁通、漏磁通、磁化曲线、每级磁通13. 电枢磁场14. （交轴、直轴）电枢反应及其性质、⼏何中性线、物理中性线、移刷15. 反电势常数C E、转矩常数C T16. 电磁功率P em电枢铜耗p Cua励磁铜耗p Cuf电机铁耗p Fe机械损耗p mec附加损耗p ad输出机械功率P2可变损耗、不变损耗、空载损耗17. 直流电动机（DM）的⼯作特性18. 串励电动机的“飞速”或“飞车”19. 电动机的机械特性、⾃然机械特性、⼈⼯机械特性、硬特性、软特性20. 稳定性21. DM的启动⽅法：直接启动、电枢回路串电阻启动、降压启动；启动电流22. DM的调速⽅法：电枢串电阻、调励磁、调端电压23. DM的制动⽅法：能耗制动、反接制动、回馈制动B. 主要公式：发电机：P N＝U N I N(输出电功率)电动机：P N＝U N I NηN(输出机械功率)反电势：60E a E E C npN C a Φ==电磁转矩：em a2T a T T C I pN C aΦπ==直流电动机（DM ）电势平衡⽅程：a a E a a U E I R C Φn I R =+=+ DM 的输⼊电功率P 1 ：12()()a f a f a a a fa a a f em Cua CufP UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++12em Cua Cuf em Fe mec adP P p p P P p p p =++=+++DM 的转矩⽅程：20d d em T T T J tΩ--=DM 的效率：21112100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑===-+∑他励DM 的转速调整率： 0NN100%n n n n -?=DM 的机械特性：em2T j a j a a )(T ΦC C R R ΦC UΦC R R I U n E E E +-=+-=. 并联DM 的理想空载转速n 0：⼆、变压器 A. 主要概念 1. 单相、三相；变压器组、⼼式变压器；电⼒变压器、互感器；⼲式、油浸式变压器 2. 铁⼼柱、轭部 3. 额定容量、⼀次侧、⼆次侧 4. ⾼压绕组、低压绕组 5. 空载运⾏，主磁通Φ、漏磁通Φ1σ及其区别，主磁路、漏磁路空载电流、主磁通、反电动势间的相位关系，铁耗⾓ 6. Φ、i 、e 正⽅向的规定。
电机简介介绍
• 维护简便：直流电机结构简单，维护相对方便。
特点
• 转矩大：在相同体积和重量下，直流电机通常能产 生较大的起动转矩。
应用：由于直流电机的调速性能优越，常被应用于需要 精确速度控制的场合，如数控机床、电动汽车等。
交流电机
定义与工作原理：交流电机是利用交流电源产生的旋转 磁场来驱动转子转动的电动机。根据转子的不同，主要 分为异步电机和同步电机。 • 运行稳定：交流电机运行平稳，噪音和振动较小。
家电领域
家电产品的普及与升级，使得电机在家电领域的应用市场 不断扩大，如洗衣机、空调、冰箱等产品都离不开电机。
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效率：电机输出功率与输入功 率之比，通常以百分比表示。
效率越高，能耗越低。
功率因数：电机的有功功率与 视在功率之比，反映电机的电
能利用效率。
这些性能参数是评价电机性能 的重要指标，选型时需根据实
际应用需求进行权衡。
电机的选型原则
适用性原则：根据应用场合和工作需求选择合适的电机 类型，如直流电机、交流电机等。同时，要确保电机的 性能参数（如功率、转速等）满足实际需求。 可靠性原则：选择品质可靠、寿命长的电机，减少维修 和更换的频率，提高设备整体运行稳定性。
化功能。
电机的应用前景
工业领域
电机是工业领域的核心动力设备，随着工业自动化程度的 提高，电机的应用需求将继续增长，尤其在机器人、数控 机床、印刷机械等领域具有广泛应用。
交通运输领域
电动汽车的兴起为电机提供了新的应用前景，电机将成为 未来汽车动力的主要来源，同时，电机在高速铁路、城市 轨道交通等领域也有广泛应用。
02
03
额定功率
电机及电机学概念
电机招聘专家电机及电机学概念（electric machine and electric machine theory concept）电机定义：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。
电动机也称电机（俗称马达），在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。
它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。
以下介绍的电动机为家用电器或电子产品中使用的小功率电动机，即所谓的微电机。
电动机的种类1．按工作电源分类根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。
其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。
2．按结构及工作原理分类电动机按结构及工作原理可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。
同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同布电动机。
异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。
感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。
交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。
有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。
电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。
永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。
3．按起动与运行方式分类电动机按起动与运行方式可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
4．按用途分类电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。
驱动用电动机又分为电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。
电机的种类及其介绍
电机及电机学概念（electric machine and electric machine theory concept）电机定义：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。
电动机也称电机（俗称马达），在电路中用字母"M"（旧标准用"D"）表示。
它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。
电动机的种类1．按工作电源分类根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。
其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。
2．按结构及工作原理分类电动机按结构及工作原理可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。
同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同布电动机。
异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。
感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。
交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。
有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。
电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。
永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。
3．按起动与运行方式分类电动机按起动与运行方式可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。
4．按用途分类电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。
驱动用电动机又分为电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。
控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。
电机的概念及其作用
电机的概念及其作用
电机（Electric machinery，俗称“马达”）是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。
电动机的作用：将电池的电能转换成机械能，驱动电动车车轮旋转，以达到电动车连续骑行的目的。
电机工作时，线圈和换向器旋转，磁钢和碳刷不转，线圈电流方向的交替变化是靠随电机转动的换相器和碳刷来完成的。
有刷电机力气相对无刷电机要大，线较少，就一根正负和一根负极线。
如果电机反转，只要将两根线的位置对调一下就可以完成。
在电动车行业有刷电机分高速有刷电机和低速有刷电机。
有刷电机和无刷电机有很多区别，最简便的辨别方法就是：有刷电机有碳刷，无刷电机没有碳刷。
但有刷电机噪音较大，目前有刷电机已基本被淘汰。
常见的电动机种类有：有刷有齿高速轮毂电机、有刷无齿低速轮毂电机、无刷无齿低速轮毂电机、无刷有齿高速
轮毂电机、侧挂电机等。
电机的概念
电机的概念电机是一种能够将电能转换成机械能的机械装置。
它是一种运用电磁原理来转换能量的装置，能够将电能转换成机械能，也能反过来将机械能转换成电能。
它的应用非常广泛，在日常生活中，电机几乎无处不在，是机械化的基础。
一、电机的概念电机的原理是利用电磁感应原理，将电能转换成机械能。
它由电源、电动机及驱动部件组成，电源可以是电池、发电机等，而电动机则是电机的核心部件，它是电磁感应原理的实现者，可以将电能转换成机械能，而其驱动部件则通常是轴承、轴箱、轮子等，起到转动电动机的作用。
二、电机的分类电机可以按照动力来源、结构及功能特点等来分类。
1、按照动力来源，可以分为直流电机和交流电机。
直流电机是通过电池或直流发电机供电，其磁场由永久磁铁产生；而交流电机则是通过交流发电机供电，其磁场由交流发电机中的电磁感应产生。
2、按照结构，可以分为定子电机和转子电机。
定子电机是由定部分和转部分组成，其电磁感应作用发生在定部分，而转子电机则是由转子部分和定子部分组成，其电磁感应作用发生在转子部分。
3、按照功能特点，可以分为正弦波步进电机、直流步进电机、减速电机和正反转电机等。
正弦波步进电机的转子由正弦波步进机构和正弦波电机构组成，具有平稳的转动；而直流步进电机则是利用直流电机实现转动，转动精度高；减速电机则是将电机的转速降低，以实现机械装置的慢速运转；而正反转电机则具有正反转动的功能，可以实现机械装置的正反转动。
三、电机的应用电机的应用非常广泛，几乎在日常生活中，每一个机械装置都需要电机的帮助，其作用举足轻重，是机械工程的基础。
1、家用电器：电机是家用电器的核心部件，比如电冰箱、洗衣机、电热水器、电风扇、电视机等，都离不开电机的帮助。
2、工业机械：电机也常用于工业机械，比如工厂里的各种机床，运输机械、制造机械等，都会使用电机来实现转动。
3、交通工具：一些交通工具，比如电动汽车、电动自行车、电动三轮车等，也会使用电机来实现转动。
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– 缺点
• 体积大
• 二机电机
– 优点
• 体积小 • 小功率与四极电机效率相差不多
转子转速
• 转子转速n=定子旋转磁场转速n0吗？
– 异步
• 转子转速与旋转磁场转速差别用转差率表示为
s n0 n n 它与电机的设计和电机负0载有关
• n=(1-s)n0=(1-s)×60f/p (r/min)
电机启动方式
• 为什么需要多种启动方式？
– 直接启动，即全压启动时启动 电流很高，高电流会产生大量 的热，会对用电器及电网造成 影响，故启动时需要降低电流； 降低电流的启动方式很多，有 负藕降压，部分绕组等。
• 常用启动方式
– 全压启动，也叫直接启动 （DOL）
Tst TN
了启动电流至1/3，也降低了启动扭矩至1/3，
O
这也是为什么用于压缩机时启动需要卸载， s 1
nN n0nFra biblioteksm0
喷油螺杆需要放空油气分离罐的气体； s
三相异步电机的机械 特性曲线
卓越表现 卓越品质
Excellence in Performance Excellence in Quality
• 空压机整机功耗：电机功率经常被误认为空压机整机功耗，整机还要 考虑冷却电机、干燥机等功耗，如风扇功耗1.7kw，整机功耗为 88.1+1.7=89.8KW
功率因数
• 功率因数cosφ：功率因数不是一个电机概念而是一个系统概念，同样 的电机在变频驱动时比星三角驱动功率因数高。功率因数会影响到电 机的电流，如三相电机，功耗P=1.732×U×I×cosφ，功率因数越小， 工作电流越大，系统的铜损也就越大。影响系统的效率。
在我国工频f=50Hz不同极对数p的旋转磁场转速
p n0 (r/min)
1
2
3
4
5
6
3000 1500 1000 750
600
500
二极电机与四级电机
• 四极电机应用更普遍 • 四极电机
– 优点
• 同功率下，四极电机较二极电机扭矩大 • 四极电机较二极电机波动小 • 四极电机较同等级二极电机效率高，如同为IE2的四极电机较同功率二极电机
柳州富达机械有限公司 Liuzhou Tech Machinery Co., Ltd.
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电机功率
• 电机功率：电机功率是指可输出的轴功率，不是实际功耗（输入功率） • 电机额定功率：电机铭牌上标的功率，如75KW，160KW，或称铭牌
如75KW空压机工作电流， 功率因数约为90%， 那么工作电流I=P/1.732/U/cosφ
=75/0.936×1.1×1000/1.732/380/0.9=148.8安培 上面计算中乘以1000，是将KW换算为W，148.8约为75的两倍，通常可以2倍估
算工作电流，如55KW空压机工作电流约为110安培
• 电机的额定电压一般都有一个公差，如400V+/-10%
功耗
• 电机的功耗并不是额度的功率，如75KW电机，功耗并不一定是 75KW，要考虑电机效率，如电机效率为93.6%，那么功耗为 75/0.936，也要考虑服务系数，不是看服务系数是多少，而是看实际 使用了多少。如服务系数为1.15，实际使用了1.1，那么功耗为 75/0.936×1.1=88.1KW
seconds
电机星-三角启动
• 星-三角启动
启动电压：电机额定电压的1/1.732 启动电流：全压启动电流的1/3 启动转矩：全压启动扭矩的1/3 启动特点：启动电流和启动扭矩小 适用电机类型：电机接法为三角形， 具有6个出线头的低压电动机
电机星-三角启动
主接触器 过载保护
电机
三角接触器
启动时, 电机先接成星形, 经过预置定时后, 再接成三角 形运行.
轴功率
• 轴功率是指驱动端输出的功率。如前文所述，实际的功率输出都指的 是轴功率；
• 轴功率的概念是为了匹配动力的，如动力除了电动机之外，还有内燃 机，汽轮机；
电机效率
• 电机的效率：
– 电机效率=输出轴功率/输入电功率，例如：
电机额定功率（铭牌功率）160KW空气压缩机，如全部使用了1.15服务 系数，电机效率为95%，那么功耗为160x1.15/0.95=193.7KW
• 功率因数是因为电压与电流不同相产生，可以通过增加电容来增大功 率因数。
电机电流
• 从电机功率P=1.732×U×I×cosφ可得，I=P/1.732/U/cosφ • 额定电流是指额定功率下的电流 • 工作电流是指在工作状态下的实际电流 • 启动电流是指启动过程中的电流
电机电流
• 工作电流
– 通常将工作电流与额定电流混淆
极数与转速
• 绕组通过电流时形成 2p=四极磁场 • 电流变化一周期时, 四极磁场在空间旋转1/p=1/2周 ---旋转磁场转速n0=(1/2)/f*60=60f/2 r/min • 对于极对数p旋转磁场转速n0=(1/P)/f*60=60f/P • 定子极数较为常用的有2，4，6，8等，其中4极和2极最为普遍。
绝缘等级
• 电动机的绝缘等级是指其所用绝缘材料的耐热等级，分A、E、B、F、H级。 允许温升是指电动机的温度与周围环境温度相比升高的限度。
• 绝缘的温度等级 A级 E级 B级 F级 H级 • 最高允许温度（℃） 105 120 130 155 180 • 绕组温升限值（K） 60 75 80 100 125 • 性能参考温度（℃） 80 95 100 120 145 • 最高运行温度=参考环境温度+允许温升+安全余量 • 所以绝缘等级F允许环境温度：最高允许温度为155 ℃ ，温升为100K，安全
– 对某些金属材料性能的影响
• 金属材料的强度和硬度随温度升高而下降
• 影响电机温升的因素
– 环境温度 – 海拔 – 电机的结构和工艺
异步电动机结构
• 二部分组成
– 定子
• 固定不动部分，固定在电动机的机座上； • 由定子铁心和绕组组成，铁心由冲有线槽的矽钢片叠压而成，而绕组均匀地
分布在铁心的槽内；
电机效率等级
• IEC60034-30-2008 • 标准（Standard）电机IE1，对应原EFF2 • 高效（High）电机IE2，对应原EFF1 • 超高效（Premium）电机IE3 • 超超高效（high-Premium）电机IE4，设想中
额定电压
• 额定电压是与额定频率是组合中一起的，如400V/50Hz，460V/60Hz， 380V/50Hz，415V/50Hz
星形连接时,其启动电流 和转矩仅是三角形连接时的
1/3.
星接触器
电机星-三角启动
• 电机控制线路举例-星-三角启动控制电路
扭矩与机械特性
▪ 电动机扭矩T= KT I2 cosφ
T
▪ 额定扭矩 T p2 9550 p2
2n / 60
n
Tm ax
▪ 最大扭矩约为额定扭矩的2.3倍左右
▪ 启动扭矩较低，当通过星三角启动时，降低
功率
服务系数
• 服务系数是指工作制式和过载率，是衡量电机连续负载工作能力的一 个参数；它是为了满足特殊应用场合而备用的一个功率系数；
• 电机的服务系数：服务系数=最大可输出功率/额定功率，例如：服务 系数1.15，指的是最大可输出功率为额定功率的1.15倍，目前在空压 机行业都是使用了一定服务系数的电机，且实际部分或者全部使用了 该余量；
• 启动电流
– 星三角启动电流为直接启动电流的1/3，直接启动电流为额定电流的7倍， 那么星三角启动电流约为2.33倍额定电流，75KW空压机启动电流约为 2.33×148.8=347.2安培，也可简单计算75×2×2.33=350安培
防护等级
• IPxx，第一个数字是防止灰尘、外物侵入；第二个数字是防 水侵入的等级。标准为IEC 529 – 598 ，GB700-86
– 转子
• 旋转部分，固定在旋转轴上有鼠笼式和绕线式两类转子； • 由转子铁心和导体或绕组组成，鼠笼式转子采用铸铝浇注而成，绕线式则由
漆包绕组和滑环形成。
极数与转速
• 绕组通过电流时形成 两极磁场 ----极对数p=1 • 电流变化一周期时, 两极磁场在空间也旋转一周 ---旋转磁场转速n0=60f r/min
余量为10 ℃ ，环境温度不应大于155-100-10=45℃。 • F级绝缘，B级温升：电机绝缘F级155 ℃ ，而B级温升为80 ℃ ，那么电机的
工作环境温度应小于155-80-10=65 ℃ 。
电动机的发热与冷却
• 电机发热的影响
– 电机发热对绝缘寿命的影响
• 对于B、F、H级绝缘，温度分别每上升10，12，14℃，寿命将缩短一半。
防护等级 0 1 2 3 4 5
6 7 8
第一个数字
无专门的防护 防护大于50mm的固体 防护大于12mm的固体 防护大于2.5mm的固体 防护大于1mm的固体 完全防止外物侵入，灰尘
不影响 完全防止外物及灰尘侵入
/ /
第二个数字
无专门的防护 防滴 150防滴 防淋水 防溅 防喷水
防海浪或防强力喷水 浸入 潜水
– 星-三角启动
– 软启动 Soft Starter
– 变频启动VSD
% Full Load Current
启动电流比较
800
700
600
Star Delta
500
DOL
400
Soft Starter
VSD