电机种类性能及特点比较

各种电机列表比较

电机

分类

构造工作原理起动反转调速机械特性及应用励磁方式

三相异步电动机1、定

子：定

子铁

芯、定

子绕

组、机

座。

2、转

子：转

子铁

芯、转

子绕

组、转

轴。分

为鼠

笼式

转子

和绕

线式

转子。

（绕

线式

转子

绕组

接成

Y型；

可将

附加

电阻

入转

子电

路，改

善起

动性

能和

调节

转

速。）

通入三相异步电动机定子绕组的三相

电流共同产生合成磁场，该磁场随着

电流的交变在空间不断地旋转，故称

为旋转磁场。旋转磁场切割转子导体，

产生感应电动势，进而在闭合导体中

产生电流，转子导体电流与旋转磁场

相互作用产生电磁转矩而使转子旋

转。

1、直接起动：在供电变压器容

量较大，电动机容量较小（额定

功率在7.5kW以下）时，三相

异步电动机可以直接起动。

常使用的电器有:组合开关

(刀开关)、熔断器、交流接触器、

热继电器和按钮等。

组合开关多用于电源的引入。

2、鼠笼式三相异步电动机降压

起动：当鼠笼式三相异步电动机

容量较大，而电源容量不够大

时，为了限制起动电流，避免电

网电压显著下降，需采用降压起

动，降压起动只适用于空载与轻

载起动。如采用星形一三角形起

动或自耦变压器降压起动。（如

果电动机在工作时其定子绕组

为三角形联接方式，那么在起动

时把它联成星形，等到转速接近

额定值时再改接成三角形，就是

Y-△起动。）；自耦变压器起动适

用于⑴、正常运行定子连成星

形；⑵、容量较大；⑶、较大起

动转矩；

3、绕线式三相异步电动机常

采用转子回路串接变电阻起动

或转子回路串接频敏变阻器起

动。

只要将接到电源的任意

二根线对调即可。有两种

控制电路：1、触头联锁

电路；2、复式按钮和触

头联锁电路；

n=60f／P（1-S）

三种调速方案：改变电

源频率f、改变绕组磁极

对数P以及改变转差率

S。其中改变电源频率调

速其调速范围宽，技术

成熟，具体方法有：变

频机组、交一直一交变

频和交一交变频。改变

转差率S的调速方法只

能在绕线式转子电动机

中使用。在转子回路中

串接附加电阻。

当负载在空载与额定值之间变化时，电动机的转

速变化不大，称为硬机械特性。非常适用于一般金

属切削机床。

（一）、额定转矩；电动机在额定负载时的转矩，

它可从电动机铭牌上的额定功率（输出机械功率）

和额定转速求得，即

TN=9550×PN/nN（N•m）；

（二）最大转矩T max

从机械特性曲线上看，转矩有一个最大值，称

为最大转矩或临界转矩T max。

当负载转矩超过最大转矩时，电动机将发生所

谓“闷车”现象。因此，最大转矩也表示电动机短

时允许过载能力。电动机的额定转矩T N要比T max

小，两者之比称为过载系数λ，即

一般三相异步电动机的过载系数为1.6～2.5。

在选用电动机时，必须考虑可能出现的最大负

载转矩。然后根据所选电动机的过载系数算出电动

机的最大转矩，其值必须大于最大负载转矩。否则

就要重选电动机。

（三）起动转矩T Q

电动机刚起动（n = 0 ,S = 1）时的转矩称起动

转矩。在刚起动时，转子电流比较大，但起动转矩

实际上并不大，它与额定转矩之比约为1.0 ～2.0。

一般机床的主电动机都是空载起动，对起动转矩没

有什么要求。但对于诸如起重用的电动机，因为是

在带负载的情况下起动，因此应采用起动转矩较大

一点的。

同步电动机定子：

电枢；

转子：

磁级，

其铁芯

上绕有

励磁绕

组，采

用直流

励磁。

当同步电动机的电枢绕组与三相交流

电源接通时，由于转子和转轴上的生

产机械是有惯性的，而旋转磁场转得

又快，结果是同步电动机自己不能起

动。

必须采用一定的方法来起动同步电动

机。通常采用所谓异步起动法。就是

在磁极的极掌上装有和鼠笼式绕组相

似的起动绕组，让同步电动机象异步

电动机那样先起动起来。当电动机的

转速接近同步转速时，将开关合在励

磁机上，使转子励磁。这时，旋转磁

场就能紧紧地牵引着转子一起转动。

此后，两者转速保持相等（同步）即

同步电动机的异步起动电路

转子绕组中通的是直流电。

当电源频率f一定时，同步电动机的转速n是恒定

的，不随负载而变化。所以，它的机械特性曲线n =

f（T）是一条与横轴平行的直线。

应用：主要用于恒速的、容量较大的驱动中。

直流电动机1、定

子：主

磁极、

换向

极、电

刷装

置、机

座；

2、转

子：转

子铁

芯、转

子绕

组、换

向器、

转轴和

风扇。

直流电动机由定子和转子组成。

定子的作用是在励磁绕组中通入

直流电流励磁而产生磁场；转子的作

用是通电后产生电磁转矩。

直流电源通电导线在磁场中会受

到电磁力作用，其方向由左手定

则确定。

直接起动直流电动机是绝对不

允许的。

为了限制起动电流，通常在

转子绕组电路中串联接入一个

起动变阻器R Q，

要改变电动机的旋转方

向，关键在于改变电磁转

矩的方向。根据左手定

则，改变转子绕组电流的

方向或者改变励磁电流

的方向（即改变磁场的方

向），都可以达到改变电

磁转矩方向的目。将转子

绕组两端的接头对调或

者将励磁绕组两端的接

头对调，都能够使电动机

的电磁转矩转向，从而使

其反转。

三种调速方法：1、

改变磁通的调速：为恒功率

调速通常只是减小磁通将

转速往上调。适用

于转矩、转速约成反比而输

出功率基本上不变的场合，

例如用于切削机床中。

2、改变外加电压的调速：

恒转矩调速，通常是通过降

低电压将转速往下调。这种

调速方法为，起重设备多采

用这种调速方法。

3、改变转子绕组回路

电阻的调速方法需在转子

绕组电路中串联一个调速

用的变阻器。有较大的功率

损失，应用范围不广。

电动机的转速将随着负载的增加稍有降低，但降低

的幅度不大，可以看成是近于恒速的电动机。亦即

并励直流电动机的机械特性比较硬。

应用：它的优点是具有良好的调速性能和较大

的起动转矩，因而广泛地应用于要求调速性能较高

和较大起动转矩的生产机械。但直流电动机的制造

工艺复杂，生产成本较高，维护较困难，可靠性较

差。

（一）直流他励电动机

励磁电流是由另外的直

流电源（如蓄电池组）供给的。

（二）直流并励电动机

励磁绕组与转子绕组并

联，但励磁绕组用细导线绕

成，其匝数绕得很多，因此具

有较大的电阻，使通过它的励

磁电流较小。

（三）直流串励电动机

励磁绕组与转子绕阻串

联，为使励磁绕组不引起大的

损耗和电压降，励磁绕组的电

阻越小越好，所以串励绕组通

常用较粗的导线绕成，其匝数

也较少。

（四）直流复励电动机

有两个励磁绕组，一个与

转子绕组并联，另一个与转子

绕组串联，电动机中的磁通由

这两个绕组内的励磁电流共

同产生。