电机的基本概念与工作原理ppt(共69页)
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电机基础PPT课件
电机的轴承与转子
轴承
轴承是电机中用于支撑转子的部件，通常由润滑油润滑，以减少摩擦和磨损。 轴承的种类和规格根据电机的类型和应用而有所不同。
转子
转子是电机中的可旋转部分，通常由金属材料制成。转子装在轴承上，并由轴 承支撑和旋转。转子中包含了电机的绕组和铁芯，这些元件共同作用产生磁场 和驱动力。
04
在电机中，电能通过电流在磁 场中产生转矩，驱பைடு நூலகம்转子旋转， 将电能转换为机械能。
同时，在电机运行过程中，部 分电能会以热能的形式散失， 这是电机能量转换不可避免的 损失。
03
CHAPTER
电机的基本结构
电机的外壳与支撑结构
电机外壳
电机外壳是电机的外部结构，通常由 钢板制成，用于保护电机内部元件免 受外部环境的影响。外壳还起到支撑 和固定电机的作用。
支撑结构
电机的支撑结构包括底座、轴承座等 部件，用于支撑电机的重量并确保电 机在运行时的稳定性。
电机的绕组与铁芯
绕组
绕组是电机的一个重要组成部分，由绝缘导线绕制而成，通 常缠绕在电机的铁芯上。绕组的作用是产生磁场，从而驱动 电机的转子旋转。
铁芯
铁芯是电机中的另一个重要组成部分，通常由硅钢片叠压而 成。铁芯的作用是导磁，帮助绕组产生更强的磁场。
步提升。
02
CHAPTER
电机的基本原理
电机的工作原理
电机的工作原理基于电磁感应定律和安培环路定律，通过磁场和电流相互作用产生 转矩，使电机旋转。
电机内部主要包括定子和转子两部分，定子产生固定磁场，转子在定子中旋转，产 生感应电流，感应电流与定子磁场相互作用产生转矩，驱动电机旋转。
电机的旋转方向取决于电流的相序和方向，通过改变电流的相序或方向可以改变电 机的旋转方向。
电机的工作原理及特性通用课件
技术特点
开关磁阻电机具有结构简单、可靠性高、调速性能好等优点，广泛应用于电动车、空调、 洗衣机等领域。
电机控制的数字化技术
01
电机控制的数字化技术概述
数字化技术是指利用数字信号对电机进行控制，实现电机的精确控制和
高效运行。
02 03
工作原理
数字化控制器通过采集电机的运行状态和输入信号，经过处理后输出控 制信号，驱动电机运行。数字化控制器具有高速运算能力和高可靠性， 可以实现电机的精确控制和高效运行。
要点三
技术特点
节能技术可以提高电机的运行效率和 能效比，降低能耗和排放，对于实现 节能减排和可持续发展具有重要意义 。
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
详细描述
电机（英文为Motor）是一种将电能转换为机械能的装置， 通过磁场和电流的作用产生旋转或直线运动。根据工作原理 和应用场景的不同，电机可以分为直流电机、交流电机、步 进电机、伺服电机等。
电机在工业中的应用
总结词
电机是工业自动化和智能制造的核心部件之一，广泛应用于各种设备和生产线中，如机床、包装机械、纺织机械 等。
详细描述
在工业自动化和智能制造领域，电机作为驱动源，是实现设备和生产线自动化、智能化的关键部件之一。各种设 备和生产线中，如机床、包装机械、纺织机械等，都需要用到电机来驱动相关部件进行工作。电机的性能和稳定 性直接影响到整个设备和生产线的性能和效率。
电机的历史与发展
总结词
电机的发展经历了从直流电机到交流电机、从传统电机到智能电机的过程，其发展历程 与科技进步紧密相关。
伺服电机具有较高的启动和调速性能，以及较高的定位精度和可靠性， 适用于需要精确控制速度、位置和角度的场合。
开关磁阻电机具有结构简单、可靠性高、调速性能好等优点，广泛应用于电动车、空调、 洗衣机等领域。
电机控制的数字化技术
01
电机控制的数字化技术概述
数字化技术是指利用数字信号对电机进行控制，实现电机的精确控制和
高效运行。
02 03
工作原理
数字化控制器通过采集电机的运行状态和输入信号，经过处理后输出控 制信号，驱动电机运行。数字化控制器具有高速运算能力和高可靠性， 可以实现电机的精确控制和高效运行。
要点三
技术特点
节能技术可以提高电机的运行效率和 能效比，降低能耗和排放，对于实现 节能减排和可持续发展具有重要意义 。
感谢观看
THANKS
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
详细描述
电机（英文为Motor）是一种将电能转换为机械能的装置， 通过磁场和电流的作用产生旋转或直线运动。根据工作原理 和应用场景的不同，电机可以分为直流电机、交流电机、步 进电机、伺服电机等。
电机在工业中的应用
总结词
电机是工业自动化和智能制造的核心部件之一，广泛应用于各种设备和生产线中，如机床、包装机械、纺织机械 等。
详细描述
在工业自动化和智能制造领域，电机作为驱动源，是实现设备和生产线自动化、智能化的关键部件之一。各种设 备和生产线中，如机床、包装机械、纺织机械等，都需要用到电机来驱动相关部件进行工作。电机的性能和稳定 性直接影响到整个设备和生产线的性能和效率。
电机的历史与发展
总结词
电机的发展经历了从直流电机到交流电机、从传统电机到智能电机的过程，其发展历程 与科技进步紧密相关。
伺服电机具有较高的启动和调速性能，以及较高的定位精度和可靠性， 适用于需要精确控制速度、位置和角度的场合。
电机的工作原理及特性
电机的工作原理及特性电机是将电能转化为机械能的装置，广泛应用于各个领域，如工业、交通、家用电器等。
本文将详细介绍电机的工作原理及其特性。
电机是基于电磁感应原理和洛伦兹力原理工作的。
电机内部包含一个旋转的部件，称为转子或转子。
转子通常由导体制成，并与电源电路相连。
此外，电机还包括一个外部的固定部件，称为定子或定子。
定子的主要工作是产生与转子上的电流相互作用的磁场。
当电流通过定子的线圈时，产生一个磁场，将转子吸引到一个特定的位置。
当转子到达此位置时，导线被切割磁场，导致导线上出现感应电动势。
这个感应电动势会导致电流在导线中流动，从而在导线和固定部件之间产生洛伦兹力，使转子继续旋转。
这样，电能就会被转化为机械能来驱动电机。
电机的特性：1.电机接受输入电能，并产生机械输出。
电机的效率是指输入电能与输出机械能之间的比率，表征了电机的能量转化效率。
电机的效率通常在80％至95％之间，取决于电机的设计和质量。
2.电机在不同负载下的转矩特性是电机的另一个重要特性。
转矩是电机提供的扭矩，用于克服负载的阻力，驱动机械运动。
转矩与电机的输出功率有关，通常以牛顿米（Nm）为单位。
3.电机的速度特性指的是电机的旋转速度。
转速取决于电源的电压和频率，以及电机的设计和负载。
电机的速度通常以转/分钟（RPM）为单位。
电机的速度特性也可以受到制动器和调速器的控制。
4.电机的起动特性是指电机启动时的表现。
电机启动时需要较高的起动电流，以克服静摩擦和惯性力。
在起动过程中，电机的扭矩和速度都会发生变化，需要考虑到这些特性以确保电机的正常运行。
5.电机的振动和噪音是电机的另一个特性，噪音和振动可能会对电机的性能和寿命产生不良影响。
电机制造商通常会采取措施来减少这些噪音和振动，如使用减振材料和设计平衡的旋转部件。
总之，电机是将电能转化为机械能的关键装置，通过磁场的相互作用和电流感应来完成。
电机的特性包括效率、转矩特性、速度特性、起动特性和振动噪音等。
电动机-工作原理PPT课件
n0n1(1s0)75(1 00.00) 3 74.77r5/min
2、额定转差率：
sNn1n 1n7570570300.027
2021/3/12
18
设ηN为异步电动机的效率，额定功率：
PN 3U1NI1NNcoN s
电动机的输入功率为：
接线：
P1 3U1NI1NcoN s
高压异步电动机定子绕组采用Y接，只有三根 引出线。中小容量的异步电动机通常将定子三
分析：每一磁极占180°电角度，三相
绕组的每相绕组在一个极下只占三分
之一，即60°相带。
2021/3/12
25
单层绕组
2021/3/12
26
双层绕组
2021/3/12
27
5.2.2 交流绕组的感应电势
1.一根导体感应电势 设定子内表面槽中嵌放导体A，有效长
度为l(m)，转子只有一对磁极，它由原动机 拖动以恒定转速n1(r/min)逆时针旋转，沿气 隙圆周方向分布的基波磁密波形，大小为：
14
主要铭牌数据3
铭牌上还标有绝缘等级、温升、工作 方式、连接方法等，对绕线式异步电动机 还标有转子绕组的额定电压和额定电流。
(7)转子绕组额定电压U2N：指定子绕组加 额定电压、转子绕组开路时，滑环间的线
电压，单位：V；
(8)转子额定电流I2N：指电动机额定运行、 转子短路状态下，滑环之间流过的线电流，
b1B1msin
式中Bδ1m为基波气隙磁密幅值。
2021/3/12
28
感应电动势
导体A切割磁力线产生感应电动势大小为：
e 1 b 1 xlvB 1 m lvsin
E 1msi n 1t2E 1si n 1t
2、额定转差率：
sNn1n 1n7570570300.027
2021/3/12
18
设ηN为异步电动机的效率，额定功率：
PN 3U1NI1NNcoN s
电动机的输入功率为：
接线：
P1 3U1NI1NcoN s
高压异步电动机定子绕组采用Y接，只有三根 引出线。中小容量的异步电动机通常将定子三
分析：每一磁极占180°电角度，三相
绕组的每相绕组在一个极下只占三分
之一，即60°相带。
2021/3/12
25
单层绕组
2021/3/12
26
双层绕组
2021/3/12
27
5.2.2 交流绕组的感应电势
1.一根导体感应电势 设定子内表面槽中嵌放导体A，有效长
度为l(m)，转子只有一对磁极，它由原动机 拖动以恒定转速n1(r/min)逆时针旋转，沿气 隙圆周方向分布的基波磁密波形，大小为：
14
主要铭牌数据3
铭牌上还标有绝缘等级、温升、工作 方式、连接方法等，对绕线式异步电动机 还标有转子绕组的额定电压和额定电流。
(7)转子绕组额定电压U2N：指定子绕组加 额定电压、转子绕组开路时，滑环间的线
电压，单位：V；
(8)转子额定电流I2N：指电动机额定运行、 转子短路状态下，滑环之间流过的线电流，
b1B1msin
式中Bδ1m为基波气隙磁密幅值。
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感应电动势
导体A切割磁力线产生感应电动势大小为：
e 1 b 1 xlvB 1 m lvsin
E 1msi n 1t2E 1si n 1t
常用同步电动机
停转。 （3）加工精度较高。即要求一个脉冲对应的位
移量小、并要求精确、均匀。这就要求步 进电动机步距角小、步距精度高、不丢步 或失步。 （4）输出转矩大，可直接带动负载。
第50页/共80页
指令
微电脑及电源
步进电动机
控制电脉冲
机床工作台 传动齿轮
丝杠
第51页/共80页
二、步进电动机的工作
原理
以三相反应式步进电机为例
6b
B
C
V1b
V6b
→ 控 制 电 子 开 晶体管控制电路
关中
转子位置传感器
晶体管的通断 第26页/共80页 →
１23..→V2e51.m导V导=通3T导通，m，通→B，a→转→过B1Ba20再a0与→转TBe过mf=垂T1m2直00
→Tem=Tm V2
V1
0
V1
IA
IA
Bf
V4 IB
组成：定子有六个磁极，每两 对应的磁
极绕有一相绕组A 。转子有四个
均匀分布 C’
1 B’
的齿，齿宽与2 定子4 磁极极靴宽
度相等。 ’ B
C 3
A’
第52页/共80页
1.三相单三拍运行方
单：每次只式有一相绕组通电。
三拍：三次切换为脉冲的一次循 环。
A相通电：磁力线总是力图走磁 A 阻最小的路 1
C’ B’
U U N，f fN，P2 c Im f (I f )
假设：（1）不计Pcu，PFe，Pm，
（2）（隐极机 X d X q X t
P1
）
Pem
mUI cosm
m
E0U Xt
sin m
c
E0 sin m c及I cosm c
移量小、并要求精确、均匀。这就要求步 进电动机步距角小、步距精度高、不丢步 或失步。 （4）输出转矩大，可直接带动负载。
第50页/共80页
指令
微电脑及电源
步进电动机
控制电脉冲
机床工作台 传动齿轮
丝杠
第51页/共80页
二、步进电动机的工作
原理
以三相反应式步进电机为例
6b
B
C
V1b
V6b
→ 控 制 电 子 开 晶体管控制电路
关中
转子位置传感器
晶体管的通断 第26页/共80页 →
１23..→V2e51.m导V导=通3T导通，m，通→B，a→转→过B1Ba20再a0与→转TBe过mf=垂T1m2直00
→Tem=Tm V2
V1
0
V1
IA
IA
Bf
V4 IB
组成：定子有六个磁极，每两 对应的磁
极绕有一相绕组A 。转子有四个
均匀分布 C’
1 B’
的齿，齿宽与2 定子4 磁极极靴宽
度相等。 ’ B
C 3
A’
第52页/共80页
1.三相单三拍运行方
单：每次只式有一相绕组通电。
三拍：三次切换为脉冲的一次循 环。
A相通电：磁力线总是力图走磁 A 阻最小的路 1
C’ B’
U U N，f fN，P2 c Im f (I f )
假设：（1）不计Pcu，PFe，Pm，
（2）（隐极机 X d X q X t
P1
）
Pem
mUI cosm
m
E0U Xt
sin m
c
E0 sin m c及I cosm c
电动机的原理.ppt课件
.
①交流变频调速系统及变频电机（3）
• 据美国《控制工程》报道在1996~2000年 间美国用于工厂自动化方面的电动机和传 动装置的总费用约45亿美元，其中采用变 频器控制三相异步电动机的约占52.8%，且 呈逐年上升趋势。交流调速系统的广泛应 用必然对电动机提出相应的要求，为使电 机更好地符合电气传动系统的要求。国际 电工委员会（IEC）以及一些国家的有关组 织，如美国的IEEEE等均对变频器供电的三 相异步电动机提出了一些要求和应用导则。
.
⑤无换向器电机（2）
• 目前国外交流伺服电机已经部分形成系列， 如德国Lens公司，而宝钢引进的轧机流水 线电气传动基本采用了无换向器电机实现； 日本在电动车的应用中也主要采用了无刷 直流电机作为驱动电机，并取得了较好的 应用效果。
.
⑥其他用途的中小型电机
• 其他用途的中小型电机还有很多，如80年 代出现的开关磁阻电机以及特种用途的电 机如电动车电机、汽车电机等，均具有很 好的发展潜力，暂不述及。
.
①交流变频调速系统及变频电机（4）
• 目前交流变频专用电机已经在西方工业发 达国家获得广泛使用，如德Siemens公司、 日本的东芝公司等就已经推出200KVA以下 的8大系列的变频电机，并成功应用于工业 实践，取得较好的节能效果和自动控制作 用。
.
①交流变频调速系统及变频电机（5）
• 对变频电机的研究，过去主要集中在以下几个方面：一是 由于变频器的供电，电机谐波分量增加，从而引起电机损 耗增加，温升提高，因此应根据负载的情况，如何匹配电 机的功率；二是对于调速范围较宽的应用，要考虑低速时 风扇转速降低造成的电机自身散热能力的下降，因此应在 结构上外置一独立的风扇，使其在低速时保持足够的散热 风量，另外对于谐波引起的电机噪声的增加也进行了不少 的研究。但是随着变频器应用的日益增多和研究的日益深 入，出现了其他更为突出的问题，如电机的绝缘、轴承电 流、性能测试等问题，直接影响着电机的设计、制造、使 用和性能。
①交流变频调速系统及变频电机（3）
• 据美国《控制工程》报道在1996~2000年 间美国用于工厂自动化方面的电动机和传 动装置的总费用约45亿美元，其中采用变 频器控制三相异步电动机的约占52.8%，且 呈逐年上升趋势。交流调速系统的广泛应 用必然对电动机提出相应的要求，为使电 机更好地符合电气传动系统的要求。国际 电工委员会（IEC）以及一些国家的有关组 织，如美国的IEEEE等均对变频器供电的三 相异步电动机提出了一些要求和应用导则。
.
⑤无换向器电机（2）
• 目前国外交流伺服电机已经部分形成系列， 如德国Lens公司，而宝钢引进的轧机流水 线电气传动基本采用了无换向器电机实现； 日本在电动车的应用中也主要采用了无刷 直流电机作为驱动电机，并取得了较好的 应用效果。
.
⑥其他用途的中小型电机
• 其他用途的中小型电机还有很多，如80年 代出现的开关磁阻电机以及特种用途的电 机如电动车电机、汽车电机等，均具有很 好的发展潜力，暂不述及。
.
①交流变频调速系统及变频电机（4）
• 目前交流变频专用电机已经在西方工业发 达国家获得广泛使用，如德Siemens公司、 日本的东芝公司等就已经推出200KVA以下 的8大系列的变频电机，并成功应用于工业 实践，取得较好的节能效果和自动控制作 用。
.
①交流变频调速系统及变频电机（5）
• 对变频电机的研究，过去主要集中在以下几个方面：一是 由于变频器的供电，电机谐波分量增加，从而引起电机损 耗增加，温升提高，因此应根据负载的情况，如何匹配电 机的功率；二是对于调速范围较宽的应用，要考虑低速时 风扇转速降低造成的电机自身散热能力的下降，因此应在 结构上外置一独立的风扇，使其在低速时保持足够的散热 风量，另外对于谐波引起的电机噪声的增加也进行了不少 的研究。但是随着变频器应用的日益增多和研究的日益深 入，出现了其他更为突出的问题，如电机的绝缘、轴承电 流、性能测试等问题，直接影响着电机的设计、制造、使 用和性能。
电动机的结构与工作原理 PPT
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问
三相异步电动机是怎样转动起来的
当三相交流电流通入三相定子绕组后，在定子腔内便 产生一个旋转磁场。转动前静止不动的转子导体在旋转 磁场作用下，相当于转子导体相对地切割磁场的磁力线， 从而在转子导体中产生了感应电流（电磁感应原理）。 这些带感应电流的转子导体在磁场中便会发生运动（电 流的力效应－－电磁力）。由于转子内导体总是对称布 置的。因而导体上产生的力正好方向相反，从而形成电 磁转矩，使转子转动起来。由于转子导体中的电流是定 子旋转磁场感应产生的。因此也称感应电动机。又由于 转子的转速始终低于定子旋转磁场的转速，所以又称为 异步电动机。
转子：在旋转磁场作用下9;
线绕式 鼠笼式
W
转子
V U'
鼠笼转子
机座
三、电动机的工作原理
iA A
V'
YX
iB B
Z C
W
iC
Im i iA iB iC
o
U W' V
U'
t
旋转磁场的产生
三相电源相与相之 间的电压在相位上 是相差120度的，当 在定子绕组中通入 三相电源时，定子 绕组就会产生一个 旋转磁场，电流每 变化一个周期，旋 转磁场在空间旋转 一周，即旋转磁场 的旋转速度与电流 的变化是同步的。
同步电机与异步电机在功能、用途上的区别
同步电机转速与电磁转速同步，而异步电动机的转速则低 于电磁转速，同步电机不论负载大小，只要不失步，转速 就不会变化，异步电动机的转速时刻跟随负载大小的变化 而变化。
同步电机的精度高、但造工复杂、造价高、维修相对困难， 而异步电机虽然反应慢，但易于安装、使用，同时价格便 宜。所以同步电动机没有异步电机应用广泛。
6三相异步电动机学习课件PPT
sN=
n0－nN n0
=
3 000－2 940 3 000
= 0.02
(2) 定子三相绕组为三角形联结
I1P =
IN 3
= 42.2 3
A = 24.36 A
(3) 输入有功功率
P1N= 3 UN IN N = 3×380×42.2×0.89 W = 24.8 kW
(4)
效率
N =
PN 100% = P1N
例1：三相异步电动机 p=3，电源f1=50Hz，电机额定 转速n=960r/min。
求：转差率s
同步转速：n0
60 f1 p
60 50 3
1000
r
/ min
转差率： s n0 n 1000 960 0.04
n0
1000
转矩平衡
电机输出转矩T2等于电磁转矩T减去空载转矩T0。即：
c
载的变化而自动调整，这种 s=1 能力称为自适应负载能力。
T TL Ts Tm
启动： Ts>TL (负载转矩)，电机启动
转速n，转矩T
c点：转矩达最大Tm ，转速n继续，T，沿cb走
b点：T=TL，转速n不再上升，稳定运行
若TL ，暂时T< TL,n s I2 T
例3：三相异步电动机，额定功率PN=10kW，
§6.1 三相异步电动机的结构与工
作原理
磁铁
磁场旋转
n0 f
n
N
ei
e方向用 右手定则
确定
f方向用 左手定则
确定
S
闭合 线圈
磁极旋转
导线切割磁力线产生感应电动势
e B l v （右手定则）
磁感应强度 导线长 切割速度
三相异步电动机ppt课件
三相异步电动机的工作原理
通对入称对称三相三绕相电组流三相交流电能
旋转磁场 (磁场能量)
转子绕组在磁场中 转子绕组中 受到电磁力的作用 产生 e 和 i
磁场绕组切 割转子绕组
转子旋转起来 输出机械能量
机械负载 旋转起来
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三相异步电动机的基本原理
• 基本原理——在定子绕组中，通入三相 交流电所产生的旋转磁场与转子绕组中 的感应电流相互作用产生的电磁力形成 电磁转矩，驱动转子转动，从而使电动 机工作。
便形成一个合成磁场，如图
所示，可见此时的合成磁场
是一对磁极（即二极），右
边是N极，左边是S极。
两极旋转磁场示意图
i iu
iv
0
3
三相电流波形
iw
3
iu
t
V2 U1
W2
W1 U2
V1
V2 U1
W2
W1
U2 V1
Hale Waihona Puke V2U1 W2W1 U2
V1
t= 0
Iu=Im
t =
Iv=Im
t
=
Iw=Im
• 空间120度 对称分布的三相绕组通过三相对称的交流电流时， 产生的合成磁场为极对数p=1的空间旋转磁场，每电源周期旋 转一周，即两个极距；
旋转方向：取决于三相电流的相序。
Im
i1 i2 i3
L1
i1
O
t
旋转磁场是沿着：
U1
V1
W1
L2 i2 W1
L3
i3
V2
U1
W2 U2 V2 V1
U1 W2
◆ 与三相绕组中的三相电流
电机ppt课件
靠性和可维护性。
电机材料的发展趋势
电机材料是影响电机性能的重要因素之一，随着科技的不断进步，新型材料在电机中的应用 越来越广泛。
未来电机材料的发展将更加注重轻量化和高强度化，采用新型材料如碳纤维、钛合金等，减 轻电机的重量并提高其机械强度。
同时，新型导磁材料和绝缘材料的应用也将不断扩大，以提高电机的磁场强度和绝缘性能。 此外，纳米材料等新型材料在电机中的应用也将逐渐增多，为电机的性能提升提供更多可能 性。
子内旋转。
02
定子通常由铁芯和绕组组成 ，绕组通电后产生磁场。转 子可以是绕组型或鼠笼型，
根据电机类型而定。
03
电机的结构需满足高效、稳 定、可靠、耐用等要求，以 确保电机的正常工作和长寿
命。
电机的材料电机Βιβλιοθήκη 材料选择对于电机的性能和寿命至关重要。
定子铁芯通常采用硅钢片或铁氧体材料制成，以提高磁性能和降低损耗。转子材料 可以是铸铁、铸钢、铝合金等，根据电机类型和性能要求而定。
02
电机的原理与结构
电机的原理
电机的工作原理基于电磁感应定律，通过磁场和电流相 互作用产生转矩，使电机旋转。
电机的种类繁多，根据工作原理和应用领域可分为直流 电机、交流电机、步进电机、伺服电机等。
不同种类的电机具有不同的工作原理和特性，适用于不 同的应用场景。
电机的结构
01
电机主要由定子和转子组成 ，定子固定不动，转子在定
功率与效率
功率
电机在单位时间内所做的功，通 常以瓦特（W）为单位。功率决 定了电机的输出能力。
效率
电机运行时的能量转换效率，通 常以百分比表示。效率越高，电 机的能源利用率越好。
转矩与转速
转矩
电机产生旋转运动的力矩，通常以牛 顿米（Nm）为单位。转矩决定了电 机的负载能力和启动性能。
电机材料的发展趋势
电机材料是影响电机性能的重要因素之一，随着科技的不断进步，新型材料在电机中的应用 越来越广泛。
未来电机材料的发展将更加注重轻量化和高强度化，采用新型材料如碳纤维、钛合金等，减 轻电机的重量并提高其机械强度。
同时，新型导磁材料和绝缘材料的应用也将不断扩大，以提高电机的磁场强度和绝缘性能。 此外，纳米材料等新型材料在电机中的应用也将逐渐增多，为电机的性能提升提供更多可能 性。
子内旋转。
02
定子通常由铁芯和绕组组成 ，绕组通电后产生磁场。转 子可以是绕组型或鼠笼型，
根据电机类型而定。
03
电机的结构需满足高效、稳 定、可靠、耐用等要求，以 确保电机的正常工作和长寿
命。
电机的材料电机Βιβλιοθήκη 材料选择对于电机的性能和寿命至关重要。
定子铁芯通常采用硅钢片或铁氧体材料制成，以提高磁性能和降低损耗。转子材料 可以是铸铁、铸钢、铝合金等，根据电机类型和性能要求而定。
02
电机的原理与结构
电机的原理
电机的工作原理基于电磁感应定律，通过磁场和电流相 互作用产生转矩，使电机旋转。
电机的种类繁多，根据工作原理和应用领域可分为直流 电机、交流电机、步进电机、伺服电机等。
不同种类的电机具有不同的工作原理和特性，适用于不 同的应用场景。
电机的结构
01
电机主要由定子和转子组成 ，定子固定不动，转子在定
功率与效率
功率
电机在单位时间内所做的功，通 常以瓦特（W）为单位。功率决 定了电机的输出能力。
效率
电机运行时的能量转换效率，通 常以百分比表示。效率越高，电 机的能源利用率越好。
转矩与转速
转矩
电机产生旋转运动的力矩，通常以牛 顿米（Nm）为单位。转矩决定了电 机的负载能力和启动性能。
电动机的结构与工作原理 ppt课件
p流感应电动机， 可分为下述几大类
1）按转子结构形式可分为笼型异步电动机和绕线型异步 电动机。 2）按防护形式可分为开启型、防护型、封闭型、密闭型、 潜水型以及防爆型等多种。 3）按定额工作制方式可分为"连续"工作制方式、"断续" 周期工作制方式和"短时"工作制方式等多种类型。 4）按使用环境可分为普通环境用、湿热带用、干热带用、 船用、化工防护用、户外用、防爆用以及高原 用等多种。 5）按安装方式可分为卧式和立式两大类。 6）按结构大小可分为大型、中型、小型及微型电动机。
ppt课件
15
电动机的极对数、极数和转速
U
Y
N
Z
此种接法下，合成磁场
只有一对磁极，则极对
W
S
X
V
数为 1 ，即：P=1。
当磁极对数P=1时，一个电流周期，旋转磁场在空间转过360
旋转磁场转速
60 f n ( 转 / 分） 1 f为电源频率 p
当P = 1时
n 3000 转 / 分 1
ppt课件 16
ppt课件 4
三相异步电动机铭牌数据
1、 型号 用以表明电动机的系列、几何尺寸和极数。 单击此处编辑母版标题样式 例如： Y 132 M－4 磁极数( 极对数 p = 2 ) 机座长度代号
单击此处编辑母版副标题样 机座中心高（mm） 式
三相异步电动机
ppt课件
5
2、电动机的防护等级
1、IP防护等级标准的目的是为了将电器等设备依其防尘防水之特性 加以分级。 2、IP防护等级是由两个数字所组成，第一个标记数字表示电器防尘、 防止外物侵入的等级，第二个标记数字表示电器防湿气、防水侵入的 密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。
电动机的工作原理
电动机的工作原理标题：电动机的工作原理引言概述：电动机是一种将电能转化为机械能的装置，广泛应用于各种领域，如工业生产、交通运输和家用电器等。
了解电动机的工作原理对于提高其效率和性能至关重要。
一、电动机的基本构成1.1 电动机的主要组成部份包括定子、转子和电刷等。
1.2 定子是由绕组和铁芯组成，绕组上通有电流，产生磁场。
1.3 转子是通过机电轴转动，与定子的磁场相互作用产生力。
二、电动机的工作原理2.1 当电流通过定子绕组时，产生磁场，称为主磁场。
2.2 转子受到主磁场的作用，产生感应电动势，导致转子转动。
2.3 转子的运动引起定子磁场的变化，产生感应电流，使转子受到电磁力的作用，继续转动。
三、电动机的工作过程3.1 电动机启动时，电流通过定子绕组，产生主磁场。
3.2 主磁场与转子相互作用，使转子开始转动。
3.3 转子转动后，感应电动势产生，继续推动转子旋转。
四、电动机的运行特点4.1 电动机具有高效率、低噪音和可靠性等优点。
4.2 电动机的速度和扭矩可以通过调节电流大小来控制。
4.3 电动机的运行过程中，需要保持良好的散热条件，避免过热损坏。
五、电动机的应用领域5.1 电动机广泛应用于工业生产中的机械设备和生产线。
5.2 电动机在家用电器中扮演着重要角色，如洗衣机、冰箱和空调等。
5.3 电动机也被广泛应用于交通运输工具，如汽车、火车和飞机等。
结论：电动机作为一种将电能转化为机械能的装置，在各个领域都有着重要的应用。
了解电动机的工作原理有助于我们更好地掌握其运行规律，提高其效率和性能，推动电动机技术的不断发展和创新。
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3-phase AC Motor
4
电机基本概念
2. 安培全电流定律:
磁场强度H 沿着闭合路径的线积分等于该路径所包围的导体电流的代数和。(用于
磁路分析)即
n
H dl
l
Ii
i1
H d l H d lI1I2I3
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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3. 电磁力定律:
载流导体在磁场中受力，
FBli
3-phase AC Motor
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鼠笼转子
3、异步电机：电枢绕组接交流电，电机转速小于同步转速，转速随负载的增加而 下降。
电动机的作用是将电能转换为机械能。电动机分为交流电动机和直流电动机两 大类。
交流电动机分为异步电动机和同步电动机两类。异步电动机按照定子相数的不 同分为单项异步电动机、两相异步电动机和三相异步电动机。三相异步电动机结构 简单，运行可靠，成本低廉等优点，广泛应用于工农业生产中。
构成电动机的主要材料 ： 硅钢片、铜导线、铝锭、绝缘材料、钢材、生铁、轴承。 硅钢片和铜导线作为电机磁路和电路的载体，决定了电机的主要性能，通常称为电 机的有效材料；对同一规格电机，有效材料多，则电机的效率就高。
3-phase AC Motor
13
电机装配
3-phase AC Motor
14
电机装配
3-phase AC Motor
7
异步电动机的特点
按转子结构型式，异步电动机可分为： 1、笼型异步电动机 转子由置于转子槽中的导条及两端的端环组成闭合回路，整个转子形成一坚实的整 体，结构简单牢固。 2、绕线转子异步电动机 转子由置于转子槽中的插入式绕组或散嵌绕组、集电环和电刷组成回路，回路中可 接入外加电阻。绕线转子异步电动机用于要求起动转矩高、起动电流小或窄范围调速的 场合。 我们工厂所用的三相异步电动机一般是： 全封闭，自扇冷却式鼠笼型三相异步电动机，极数为2/4/6极。
22
三、 三相电机的工作原理
Johnson Controls, Guangzhou Factory
定子
铁心：由内周有槽 的硅钢片叠成。
定子铁芯是由0.5mm厚 的硅钢片叠 压制成，在 其内圆冲有分布的槽。
三相绕组
A(U1) ----X(U2) B(V1) ----Y(V2) C(W1)--- Z(W2)
机座：铸钢或铸铁
3-phase AC Motor
24
定子绕组根据电源电压和电动机的额定电压可以连接成Ｙ型或Δ型
3-phase AC Motor
25
转子绕组
转子：由转轴、转子铁心、转子绕组和风扇组成。
(1) 鼠笼式转子
铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一 体。中小型一般采用铸铝绕组
(2) 绕线式转子 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。
3-phase AC Motor
8
二、 电机的结构
Johnson Controls, Guangzhou Factory
封闭式笼型异步电机结构
冷却方式 IC411 防护等级 IP54 安装方式 IMB3
3-phase AC Motor
10
电机的安装方式
电机安装方式是根据电机的实际运行环境和工况所决定的。 安装方式— 反映电机结构、安装和轴伸的形式，代号由表征字母“IM”及附加在后 的字母和数字组成；例如：安装方式IMB3，说明电机为卧式底脚安装，底脚在下方， 两个端盖式轴承。 电机的防护等级和安装方式种类很多，不同形式对应的代号有国家标准。
3-phase AC Motor
内容提要
1. 电机基本概念； 2. 电机的结构； 3. 三相电机的工作原理； 4. 电机基础标准； 5. 工厂目前使用的三相异步电机； 6. 电机的启动、维护与保养；
3-phase AC Motor
2
一、 电机的基本概念
Johnson Controls, Guangzhou Factory
15
定子冲片
3-phase AC Motor
16
定子铁芯
3-phase AC Motor
17
绕组定子铁芯
3-phase AC Motor
18
转子冲片
3-phase AC Motor
19
转子
20
电机(机座+定子+转子)
3-phase AC Motor
21
端盖滑动轴承
3-phase AC Motor
电机基本概念
电机是一种机电能量转换的机械，发电机把机械能转换为电能，电动机是把电能 转换为机械能。
电机的原理，主要是建立在以下基本定理的基础上： 1. 电磁感应定律（电动势的大小与磁通量的变化率成正比 ）；
ΔΦ e=N———
Δt 其中：N为常数，也可理解为线圈的匝数，
Δφ是磁通量的变化量，Δt是磁通量改变Δφ所用的时间 电磁感应定律的主要思想是：变化的磁场产生感应电动势，即磁生电。
3-phase AC Motor
11
电机安装方式示意图
Standard Asynchronous motor
3-phase AC Motor
12
电动机的基本组成
电机一般由以下几部分组成： 定子Stator：包括机座、定子铁心Stator Core、定子绕组Stator windings 、出线盒。 转子Rotor：包括转子铁心Rotor Core 、轴Shaft、转子导条或转子绕组Rotor windings 、内风扇，同步电机和绕线电机的集电环。 结构部件：包括端盖Cover 、轴承Bearing 、外风扇、风罩Wind Cover 、底板、 换热器、同步电机和绕线电机刷架等。
│
└同步发电机
│
电机 ┤
┌笼型异步电动机
│
┌异步电动机 ┤
│
┌交流电动机 ┼同步电动机 └绕线异步电动机
└电动机 ┤
└感应同步电动机
└直流电动机
3-phase AC Motor
6
各类电动机的主要特点
1、直流电机：磁极、电枢绕组均使用直流电，没有固定的同步速度 、具有良好 的调速和启动性能。
2、同步电机：磁极绕组使用直流电，电枢绕组接交流电，电机转速恒定，效率高， 功率因数可调。
电机中，通电导体（转子上）在磁场中会受到切向方向的力，当转子半径为R 时， 就会在转子上产生转矩，即电磁转矩 Tem=F*R
3-phase AC Motor
5
旋转电机的主要分类
旋转电机主要分类： 1. 按能量转换的形式：发电机、电动机 2. 按电机工作电压的形式：交流电机和直流电机。
┌异步发电机
┌发电机 ┼直流发电机
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电机基本概念
2. 安培全电流定律:
磁场强度H 沿着闭合路径的线积分等于该路径所包围的导体电流的代数和。(用于
磁路分析)即
n
H dl
l
Ii
i1
H d l H d lI1I2I3
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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3. 电磁力定律:
载流导体在磁场中受力，
FBli
3-phase AC Motor
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鼠笼转子
3、异步电机：电枢绕组接交流电，电机转速小于同步转速，转速随负载的增加而 下降。
电动机的作用是将电能转换为机械能。电动机分为交流电动机和直流电动机两 大类。
交流电动机分为异步电动机和同步电动机两类。异步电动机按照定子相数的不 同分为单项异步电动机、两相异步电动机和三相异步电动机。三相异步电动机结构 简单，运行可靠，成本低廉等优点，广泛应用于工农业生产中。
构成电动机的主要材料 ： 硅钢片、铜导线、铝锭、绝缘材料、钢材、生铁、轴承。 硅钢片和铜导线作为电机磁路和电路的载体，决定了电机的主要性能，通常称为电 机的有效材料；对同一规格电机，有效材料多，则电机的效率就高。
3-phase AC Motor
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电机装配
3-phase AC Motor
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电机装配
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异步电动机的特点
按转子结构型式，异步电动机可分为： 1、笼型异步电动机 转子由置于转子槽中的导条及两端的端环组成闭合回路，整个转子形成一坚实的整 体，结构简单牢固。 2、绕线转子异步电动机 转子由置于转子槽中的插入式绕组或散嵌绕组、集电环和电刷组成回路，回路中可 接入外加电阻。绕线转子异步电动机用于要求起动转矩高、起动电流小或窄范围调速的 场合。 我们工厂所用的三相异步电动机一般是： 全封闭，自扇冷却式鼠笼型三相异步电动机，极数为2/4/6极。
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三、 三相电机的工作原理
Johnson Controls, Guangzhou Factory
定子
铁心：由内周有槽 的硅钢片叠成。
定子铁芯是由0.5mm厚 的硅钢片叠 压制成，在 其内圆冲有分布的槽。
三相绕组
A(U1) ----X(U2) B(V1) ----Y(V2) C(W1)--- Z(W2)
机座：铸钢或铸铁
3-phase AC Motor
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定子绕组根据电源电压和电动机的额定电压可以连接成Ｙ型或Δ型
3-phase AC Motor
25
转子绕组
转子：由转轴、转子铁心、转子绕组和风扇组成。
(1) 鼠笼式转子
铁芯槽内放铜条，端部用短路环形成一 体。中小型一般采用铸铝绕组
(2) 绕线式转子 同定子绕组一样，也分为三相，并且接成星形。
3-phase AC Motor
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二、 电机的结构
Johnson Controls, Guangzhou Factory
封闭式笼型异步电机结构
冷却方式 IC411 防护等级 IP54 安装方式 IMB3
3-phase AC Motor
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电机的安装方式
电机安装方式是根据电机的实际运行环境和工况所决定的。 安装方式— 反映电机结构、安装和轴伸的形式，代号由表征字母“IM”及附加在后 的字母和数字组成；例如：安装方式IMB3，说明电机为卧式底脚安装，底脚在下方， 两个端盖式轴承。 电机的防护等级和安装方式种类很多，不同形式对应的代号有国家标准。
3-phase AC Motor
内容提要
1. 电机基本概念； 2. 电机的结构； 3. 三相电机的工作原理； 4. 电机基础标准； 5. 工厂目前使用的三相异步电机； 6. 电机的启动、维护与保养；
3-phase AC Motor
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一、 电机的基本概念
Johnson Controls, Guangzhou Factory
15
定子冲片
3-phase AC Motor
16
定子铁芯
3-phase AC Motor
17
绕组定子铁芯
3-phase AC Motor
18
转子冲片
3-phase AC Motor
19
转子
20
电机(机座+定子+转子)
3-phase AC Motor
21
端盖滑动轴承
3-phase AC Motor
电机基本概念
电机是一种机电能量转换的机械，发电机把机械能转换为电能，电动机是把电能 转换为机械能。
电机的原理，主要是建立在以下基本定理的基础上： 1. 电磁感应定律（电动势的大小与磁通量的变化率成正比 ）；
ΔΦ e=N———
Δt 其中：N为常数，也可理解为线圈的匝数，
Δφ是磁通量的变化量，Δt是磁通量改变Δφ所用的时间 电磁感应定律的主要思想是：变化的磁场产生感应电动势，即磁生电。
3-phase AC Motor
11
电机安装方式示意图
Standard Asynchronous motor
3-phase AC Motor
12
电动机的基本组成
电机一般由以下几部分组成： 定子Stator：包括机座、定子铁心Stator Core、定子绕组Stator windings 、出线盒。 转子Rotor：包括转子铁心Rotor Core 、轴Shaft、转子导条或转子绕组Rotor windings 、内风扇，同步电机和绕线电机的集电环。 结构部件：包括端盖Cover 、轴承Bearing 、外风扇、风罩Wind Cover 、底板、 换热器、同步电机和绕线电机刷架等。
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└同步发电机
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电机 ┤
┌笼型异步电动机
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┌交流电动机 ┼同步电动机 └绕线异步电动机
└电动机 ┤
└感应同步电动机
└直流电动机
3-phase AC Motor
6
各类电动机的主要特点
1、直流电机：磁极、电枢绕组均使用直流电，没有固定的同步速度 、具有良好 的调速和启动性能。
2、同步电机：磁极绕组使用直流电，电枢绕组接交流电，电机转速恒定，效率高， 功率因数可调。
电机中，通电导体（转子上）在磁场中会受到切向方向的力，当转子半径为R 时， 就会在转子上产生转矩，即电磁转矩 Tem=F*R
3-phase AC Motor
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旋转电机的主要分类
旋转电机主要分类： 1. 按能量转换的形式：发电机、电动机 2. 按电机工作电压的形式：交流电机和直流电机。
┌异步发电机
┌发电机 ┼直流发电机