紫光電機(jī)MS7124
紫光電機(jī)MS7124
電動(dòng)機(jī)分類
1.按工作電源分類
根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作電源的不同,可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。其中交流電動(dòng)機(jī)還分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)。
2.按結(jié)構(gòu)及工作原理分類
根據(jù)電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理的不同,可分為直流電動(dòng)機(jī),異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。
同步電動(dòng)機(jī)還可分為永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同步電動(dòng)機(jī)。
異步電動(dòng)機(jī)可分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又分為三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)等。交流換向器電動(dòng)機(jī)又分為單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。
直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。有刷直流電動(dòng)機(jī)可分為永磁直流電動(dòng)機(jī)和電磁直流電動(dòng)機(jī)。電磁直流電動(dòng)機(jī)又分為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。永磁直流電動(dòng)機(jī)又分為稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。
3.按起動(dòng)與運(yùn)行方式分類
根據(jù)電動(dòng)機(jī)按起動(dòng)與運(yùn)行方式不同,可分為電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)和分相式單相異步電動(dòng)機(jī)。
4.按用途分類
可分為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。
驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)又分為電動(dòng)工具(包括鉆孔、拋光、磨光、開(kāi)槽、切割、擴(kuò)孔等工具)用電動(dòng)機(jī)、家電(包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動(dòng)剃須刀等)用電動(dòng)機(jī)及其它通用小型機(jī)械設(shè)備(包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、科研、電子儀器等)用電動(dòng)機(jī)。
控制用電動(dòng)機(jī)又分為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)等。
5.按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類
根據(jù)電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)不同,可分為籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動(dòng)機(jī))和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電動(dòng)機(jī))。
6.按運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類
根據(jù)電動(dòng)機(jī)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度不同,可分為高速電動(dòng)機(jī)、低速電動(dòng)機(jī)、恒速電動(dòng)機(jī)、調(diào)速電動(dòng)機(jī)。
低速電動(dòng)機(jī)又分為齒輪減速電動(dòng)機(jī)、電磁減速電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī)和爪極同步電動(dòng)機(jī)等。
調(diào)速電動(dòng)機(jī)除可分為有級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、無(wú)級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、有級(jí)變速電動(dòng)機(jī)和無(wú)級(jí)變速電動(dòng)機(jī)外,還可分為電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)、PWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。
異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速。
同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負(fù)載大小無(wú)關(guān)而始終保持為同步轉(zhuǎn)速。
基本工作過(guò)程:
(1)當(dāng)三相異步電機(jī)接入三相交流電源(各相差120度電角度)時(shí),三相定子繞組流過(guò)三相對(duì)稱電產(chǎn)生的三相磁動(dòng)勢(shì)(定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì))并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),該磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速n0沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。
(2)該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有相對(duì)切割運(yùn)動(dòng),根據(jù)電磁感應(yīng)原理,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體(轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生感應(yīng)電流(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用右手定則判定)。
(3)根據(jù)電磁力定律,在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向基本*的感生電流。載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁場(chǎng)中受到電磁力作用(力的方向用左手定則判定),電磁力對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸形成電磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn),當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上帶機(jī)械負(fù)載時(shí),便向外輸出機(jī)械能。由于沒(méi)有短路環(huán)部分的磁通比有短路環(huán)部分的磁通,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。
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三相異步電機(jī)是感應(yīng)電機(jī),定子通入電流以后,部分磁通穿過(guò)短路環(huán),并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化,致使有短路環(huán)部分和沒(méi)有短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差,從而形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。通電啟動(dòng)后,轉(zhuǎn)子繞組因與磁場(chǎng)間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)而感生電動(dòng)勢(shì)和電流,即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子存在相對(duì)轉(zhuǎn)速,并與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)起來(lái),實(shí)現(xiàn)能量變換。
為什么是異步電機(jī)
因?yàn)槿喈惒诫姍C(jī)轉(zhuǎn)子線圈中的感應(yīng)電流是由于轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與磁場(chǎng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速不會(huì)與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步,更不會(huì)超過(guò)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度。如果三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速成大小相等,那么,磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子之間就沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體不能切割磁力線,因此轉(zhuǎn)子線圈中也就不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電流,三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場(chǎng)中也就不會(huì)受到電磁力的作用而使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。因而三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度不可能與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相同,總是小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速。但在特殊運(yùn)行方式下(如發(fā)電制動(dòng)),三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可以大于同步轉(zhuǎn)速。
三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)矩
對(duì)稱3相繞組通入對(duì)稱3相電 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),磁場(chǎng)線切割轉(zhuǎn)子繞組,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生e和i,轉(zhuǎn)子繞組在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用,即產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來(lái),轉(zhuǎn)子輸出機(jī)械能量,帶動(dòng)機(jī)械負(fù)載旋轉(zhuǎn)起來(lái)。
在交流電機(jī)中,當(dāng)定子繞組通過(guò)交流電流時(shí),建立了電樞磁動(dòng)勢(shì),它對(duì)電機(jī)能量轉(zhuǎn)換和運(yùn)行性能都有很大影響。所以三相交流繞組通入三相交產(chǎn)生脈振磁動(dòng)勢(shì),該磁動(dòng)勢(shì)可分解為兩個(gè)幅值相等、轉(zhuǎn)速相反的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)和,從而在氣隙中建立正傳和反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和。這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體,并分別在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流 。
該電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生正、反電磁轉(zhuǎn)矩。正向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn);反向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。這兩個(gè)轉(zhuǎn)矩疊加起來(lái)就是推動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的合成轉(zhuǎn)矩。
三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)速
在電機(jī)定子中通入3相交流電,使其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),轉(zhuǎn)速為n0。不同的磁極對(duì)數(shù)p,在相同頻率f=50Hz的交流電作用下,會(huì)產(chǎn)生不同的同步轉(zhuǎn)速n0,n0=60f/p。
電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速,它和感應(yīng)電機(jī)基本上是相同的。s=(ns-n)/ns。s為轉(zhuǎn)差率,
ns為磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速,n為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。
三相異步電機(jī)種類
按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同,三相異步電機(jī)可分為籠式和繞線式兩種。
籠式轉(zhuǎn)子的異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、重量輕、價(jià)格便宜,得到了廣泛的應(yīng)用,其主要缺點(diǎn)是調(diào)速困難。
繞線式三相異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過(guò)滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能和調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
三相異步電機(jī)特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):與單相異步電動(dòng)機(jī)相比,三相異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,運(yùn)行性能好,并可節(jié)省各種材料,價(jià)格便宜。
三相異步電機(jī)的使用
三相異步電機(jī)功率大,主要制成大型電機(jī)。它一般用于有三相電源(Triple-phase power)的大型工業(yè)設(shè)備中。首先說(shuō)明一點(diǎn)的是,三相異步電機(jī)只用于電動(dòng)機(jī),極少用作發(fā)電機(jī),都是同步電機(jī)用來(lái)發(fā)電。
對(duì)于1kW以下的小功率三相異步電機(jī),不僅可以作三相運(yùn)行,而且也可以作單相運(yùn)行。