电动机基本知识
电动机通常简称为电机，俗称马达，在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。它的作用就是将电能转换为机械能。
1、按工作电源分类
根据工作电源的不同，电动机可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机根据电源相数分为单相电动机和三相电动机。直流电动机又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。
2、按结构和工作原理分类
电动机按结构及工作原理可分为同步电动机和异步电动机两种。同步电动机又分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机 3 种。异步电动机又分为感应电动机和交流换向器电动机两种。感应电动机又分为单相异步电动机、三相异步电动机和罩极异步电动机3 种。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 3 种。
3、按启动与运行方式分类
电动机按启动与运行方式可分为电容启动式电动机、电容启动运转式电动机和分相式电动机。
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、复读机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀、电动自行车、电动玩具等）用电动机、其他通用小型机械设备（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。
5、按转子的结构分类
电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机（早期称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（早期称为绕线型异步电动机）。
6、按运转速度分类
电动机按运转速度可分为低速电动机、高速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。调速电动机除可分为有极恒速电动机、无极恒速电动机、有极变速电动机和无极变速电动机外，还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM 变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。
7、按防护形式分类
电动机按防护形式可分为开启式、防护式、封闭式、隔爆式、防水式、潜水式。
8、按安装结构分类
电动机按安装结构可分为卧式、立式、带底脚、带凸缘等。
9、按绝缘等级分类
电动机按绝缘等级可分为 E 级、B 级、F 级、H 级等。
电动机基本知识 电动机通常简称为电机，俗称马达，在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。它的作用就是将电能转换为机械能。 1、按工作电源分类 根据工作电源的不同，电动机可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机根据电源相数分为单相电动机和三相电动机。直流电动机又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。 2、按结构和工作原理分类 电动机按结构及工作原理可分为同步电动机和异步电动机两种。同步电动机又分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机 3 种。异步电动机又分为感应电动机和交流换向器电动机两种。感应电动机又分为单相异步电动机、三相异步电动机和罩极异步电动机3 种。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 3 种。 3、按启动与运行方式分类 电动机按启动与运行方式可分为电容启动式电动机、电容启动运转式电动机和分相式电动机。
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、复读机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀、电动自行车、电动玩具等）用电动机、其他通用小型机械设备（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。 5、按转子的结构分类 电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机（早期称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（早期称为绕线型异步电动机）。 6、按运转速度分类 电动机按运转速度可分为低速电动机、高速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。调速电动机除可分为有极恒速电动机、无极恒速电动机、有极变速电动机和无极变速电动机外，还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM 变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。 7、按防护形式分类
认识电机 一、电机的概念与分类 1．电机概念 电机是借助于电磁原理（原理）工作的能量转换（功能）设备。 只有给电机输入能量，它才会输出能量，并且在其输入和输出的能量中至少应该有一方是电能。可见“电机”一词本质上是电磁机的简称。 2．电机种类 电机分类方法很多，这里按其功能以及电能性质等综合地将其分成以下种类： 变压器：是利用电磁原理将交流电能转换成同频但电压等级不同的交流电能的设备。 发电机：是利用电磁原理将机械能转换成电能的设备。其中，将机械能转换成直流电能的发电机称为直流发电机；将机械能转换成交流电能的发电机称为交流发电机。交流发电机又可分成同步发电机（转速p f n n 601= =同步速）和异步发电机（转速1n n >同步速），实际中以同步发电机最为通用，而异步发电机则很少使用。 电动机：是利用电磁原理将电能转换成机械能的设备。它可分成直流电动机与交流电动机。交流电动机又可分成异步电动机（转速1n n <同步速）和同步电动机，实际中以异步电动机最为普及，同步电动机相对较少。 无论发电机还是电动机都与机械能有关，这就要求它们的结构中有运动部件，为降低这两类电机的制造成本，运动部件通常都作旋转运动，称为转子；相应地固定部件就称为定子；而把发电机和电动机统称为旋转电机。变压器不涉及机械能，所以它是静止电器。 要点：电机的基本作用原理是电磁原理，作用是能量转换；各类电机的具体功能。 二、电机的损耗、发热与冷却 电机是能量转换设备而非能源，所以应该用单位时间内转换的能量即功率来度量。其中，单位时间内输入电机的能量称为输入功率，用P 1表示；单位时间内电机输出的能量称为输出功率，用P 2表示。P 1与P 2的差值称为功率损耗，用ΔP 或p ∑表示，即有ΔP=21P P -，功率损耗乘以工作时间就是能量损耗，这两种损耗通常不加区分地统称为电机的损耗。P 2与P 1的比值称为电机的效率，用η表示，即有η=12/P P 。电机工作时一般总有损耗，故ΔP ＞0、η＜1。P 1、P 2、ΔP 、η均随电机工作状态改变而变化，它们是时变函数，但实际问题往往针对特定状态提出，按它们有确定值来分析。 工作时所产生的各种损耗都转变成热能，将会导致电机的温度升高，此即发热的一方，发热量与电机工作方式有关，为一确定数值；另一方面，电机表面又会向低温的周围环境散热，散热量与温升成一比例系数（称为散热系数）。因此，在电机工作之初，散热量为零，温度升高最快；然后随着温度升高，散热量将不断增大，温度上升变慢；如果工作时间足够长，最终将达到散热量等于发热量的动态平衡，此后温度停止升高而保持在稳定值。可见，散热系数越大，温升速度就越慢，稳定温升也越低，这对绝缘有利。分析表明：在自然条件下，散热量与电机单位容量的表面积成正比，而单位容量的表面积与电机的容量成反比，因此，小容量电机自然散热能够满足
电机学主要知识点复习提纲 一、直流电机 A.主要概念 1. 换向器、电刷、电枢接触压降2 U b 2.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a 10.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 T 16.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 P 2 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 N ηN (输出机械功率)反电势： 60E a E E C n pN C a Φ==
电磁转矩： em a 2T a T T C I pN C a Φπ== 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 f a a a f em Cua Cuf P UI U I I UI UI E I R I UI EI I R UI P p p ==+=+=++=++=++12em Cua Cuf em Fe mec ad P P p p P P p p p =++=+++DM 的转矩方程：20d d em T T T J t Ω --=DM 的效率：2111 2100%100%(1)100%P P p p P P P p η-∑∑= ?=?=-?+∑他励DM 的转速调整率： 0N N 100%n n n n -?=?DM 的机械特性：em 2 T j a j a a ) (T ΦC C R R ΦC U ΦC 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
电机知识培训 培训时间主讲人 前言： ?电机根据能量转换的不同，分为电动机和发电机。 ?发电机是将机械能、势能、风能等转化为电能的一种机器。 ?电动机是一种将电能转化为机械能的一种机器。通俗的称电机就是指电动机。 本节内容主要分六个方面： 一、电动机的一般分类 二、直流电机的工作原理 三、三相异步电动机的工作原理 四、三相异步电动机常见故障及处理 五、电机绕组故障的判断 六、三相异步电动机运行中的检查 一、电动机的一般分类 1.按电能种类分为直流电动机和交流电动机； 2.按电动机的转速与电网电源频率之间的关系来分类可分为同步电动机 与异步电动机； 3.按电源相数来分类可分为单相电动机和三相电动机； 4.按功能可分为驱动电动机和控制电动机（伺服电机） 5.按防护形式可分为开启式、防护式、封闭式、隔爆式、防水式、潜水式；
6.按安装结构形式可分为卧式、立式、带底脚、带凸缘等。 7.按绝缘等级可分为E级、B级、F级、H级等。 二、直流电机的工作原理 当外电源接通后，靠换向器和电刷的作用，使得每一极下线圈中的电流始终为一个方向，这样电枢绕组所受电磁力方向总是不变，电枢就能沿着同一方向连续旋转，从而带动负载工作。 2.1 直流电机的分类 ?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。 2.2 直流电动机的调速 2.2.1 改变电枢电路电阻调速： ?串入的电阻越大,机械特性越软,静差度越大,在给定转速下,工作的稳定性越差。 ?要满足生产机械某一静差度的要求，电枢串入的电阻不能太大，因而调速范围较小。 ?电枢串电阻调速，由于电枢电流大，调速电阻损耗较多的能量，很不经济，为了充分利用电机的容量并不减少能量损耗，这种方法用于恒转矩负载，适用作短期调速，在起重和运输牵引装置中得到广泛应用。 2.2.2 改变电枢电压:
电机基本知识 电机是电动机和发电机的统称，通常分为直流电机和交流电机两大类，交流电机分为异步电机与同步电机两类。这里介绍一下同步电机、异步电动机、电机产品型号编制方法、工作制（S 类）、防护型式：IPXX 、电机安装结构型IMXX 、绝缘等级、异步电动机额定数据、异步电机主要技术指标、电机选型要点。1 、同步电机转子转速与旋转磁场的转速相同的一种交流电机，它具有可逆性。可作发电机运行，也可作电动机运行，还可作补偿机运行。2 、异步电动机异步电动机是一种基于电与磁相互依存又相互作用而达到能量转换目的的机械。它的定子、转子在电路上是彼此独立的，但又是通过电磁感应而相互联系的，其转子转速永远低于旋转磁场的转速，即存在有转差率，故称为异步电动机。工作原理：电机定子通入三相交流电时即可产生旋转磁场，假设旋转磁场为顺时针转动，静止的笼形转子切割磁力线产生感应电流，通电导体在磁场中受力，且此转矩与磁场旋转方向一致，所以转子便顺着旋转磁场方向转动起来。3 、电机产品型号编制方法产品型号由产品代号、规格代号、特殊环境代号和补充代号等四个部分组成，示例：我公司低压电机（1140V 及以下）主要产品代号有：Y 、YDDC 、Y A 、YB2 、YXn 、Y AXn 、YBXn 、YW 、YBF 、YBK2 、YBS 、YBJ 、YBI 、YBSP 、YZ 、YZR 等；高压电机（3000V 及以上）主要产品代号有：Y 、YKK 、YKS 、Y2 、Y A 、YB 、YB2 、YAKK 、Y AKS 、YBF 、YR 、YRKK 、YRKS 、TAW 、YFKS 、QFW 等。常用特殊环境代号有：W （户外型）、WF1 （户外防中等腐蚀型）、WF2 （户外防强腐蚀型）、F1 （户内防中等腐蚀型）、F2 （户内防强腐蚀型）、TH （湿热带型）、WTH （户外湿热带型）、TA （干热带型）、T （干、湿热合型）、H （船或海用）、G （高原用）。4 、工作制（S 类）S1— 连续工作制S2— 短时工作制S3-- 断续周期工作制S4— 包括起动的断续工作制S5— 包括电制动的断续工作制S6— 连续周期工作制S7— 包括电制动的连续周期工作制S8— 包括变速负载的连续周期工作制S9— 负载和转速非周期变化工作制5 、防护型式：IPXX 第一位数字表示：防止人体触及或接近壳内带电部分及壳内转动部件，以及防止固体防异物进入电机。第二位数字表示：防止由于电机进水而引起的有害影响。第一位数字、第二位数字含义见下表；第一位表征数字含义: 无防护电机 1 防止> φ50mm 固体进入壳内 2 防止> φ12mm 固体进入壳内 3 防止> φ 2.5mm 固体进入壳内 4 防止> φ1mm 固体进入壳内 5 防尘电机第二位数字表示：防止由于电机进水而引起的有害影响。含义见下表；第二位表征数字含义： 无防护电机 1 垂直滴水无有害影响
电动机维修基础知识 洛阳机电技术学校 1．三相电动机的铭牌 交流异步电动机铭牌：主要标记以下数据，并解释其意义如下： （1）额定功率（P）：是电动机轴上的输出功率。 （2）额定电压：指绕组上所加的电压。 （3）额定电流：定子绕组线电流。 （4）额定转速：（r/min）：额定负载下的转速。 （5）温升：指绝缘等级所耐受超过环境温温度。 （6）工作定额：即电动机允许的工作运行方式。 （7）绕组的接法：△或Y形连接，与额定电压相对应。 例如：某台电机、铭牌介绍： （1）型号： “112” 例如：Y112M-4 中表示Y系列鼠笼式异步电动机（YR表示绕线式异步电动机）， 表示电机的中心的高为112mm，“M”表示中机座（L表示长机座，S表示短机座），“4” 表示4极电机。 （2）额定功率： 电动机在额定状态下运行时，其轴上所能输出的机械功率称为额定功率。 单位：W或KW。 （3）额定转速： 在额定状态下运行时的转速。转子没分钟的转数，单位：转/分 （4）额定电压： 额定电压是电动机在额定运行状态下，电动机定子绕组上应加的线电压值。 Y系列电动机的额定电压都是380V的。 对于Y、Y2系列 凡功率：3千瓦及以下的电机，定子绕组接法：均为星形连接（Y）， 4千瓦以上的电机接法：都是三角形连接（△）。 铭牌上标明的电压220/380伏和接法△/Y,表示绕组按△形连接,额定电压是220伏, 按Y形连接时,额定电压是380伏。 （5）额定电流： 电动机加以额定电压，在其轴上输出额定功率时，定子从电源吸取的线电流值， 称为：额定电流。 电动机的电流有三种： a：额定电流、 b：启动电流、 c、空载电流。如:----铭牌上注明的电流2.8/1.62安表示：绕组按△形连接在220伏额定电压下工作时的额定电流是2.8安；按Y形连接在380伏额定电压下工作时的额定电流是1.62安。 55千瓦以下的四极式电动机，在380伏电压下，工作时额定电流值，大约是额定功率值的2倍。电动机在启动时，因为转子尚未转动，电流很大，通常是额定电流的4-7倍。为此，功率较大的电动机使用时必须采取降压启动。启动时降压，使起动电流不致过大。待转子加速到正常转速时，再把电动机就直接接在电源上正常工作。
电机基本知识及故障诊断 南阳防爆集团有限公司 赵泰忠 二00四年五月
电机基本知识及故障诊断 一、电机基本知识 电机是电动机和发电机的统称，通常分为直流电机和交流电机两大类，交流电机分为异步电机与同步电机两类。 1、同步电机 转子转速与旋转磁场的转速相同的一种交流电机，它具有可逆性。可作发电机运行，也可作电动机运行，还可作补偿机运行。 2、异步电动机 异步电动机是一种基于电与磁相互依存又相互作用而达到能量转换目的的机械。它的定子、转子在电路上是彼此独立的，但又是通过电磁感应而相互联系的，其转子转速永远低于旋转磁场的转速，即存在有转差率，故称为异步电动机。 工作原理：电机定子通入三相交流电时即可产生旋转磁场，假设旋转磁场为顺时针转动，静止的笼形转子切割磁力线产生感应电流，通电导体在磁场中受力，且此转矩与磁场旋转方向一致，所以转子便顺着旋转磁场方向转动起来。 3、电机产品型号编制方法 产品型号由产品代号、规格代号、特殊环境代号和补充代号等四个部分组成，示例： YB2 - 200L-2 WF1 特殊环境代号（户外防中等腐蚀） 规格代号（中心高-铁心长度-极数/大 型电机用功率-极数/铁心外径表示） 产品代号（隔爆型三相异步电动机）
我公司低压电机（1140V及以下）主要产品代号有：Y、YDDC、YA、YB2、YXn、YAXn、YBXn、YW、YBF、 YBK2、YBS、YBJ、YBI、YBSP、YZ、YZR等；高压电机（3000V及以上）主要产品代号有：Y、YKK、YKS、Y2、YA、YB、YB2、YAKK、YAKS、YBF、YR、YRKK、YRKS、TAW、YFKS、QFW等。 常用特殊环境代号有：W（户外型）、WF1（户外防中等腐蚀型）、WF2（户外防强腐蚀型）、F1（户内防中等腐蚀型）、F2（户内防强腐蚀型）、TH（湿热带型）、WTH（户外湿热带型）、TA（干热带型）、T（干、湿热合型）、H（船或海用）、G（高原用）。 4、工作制（S类） S1—连续工作制 S2—短时工作制 S3--断续周期工作制 S4—包括起动的断续工作制 S5—包括电制动的断续工作制 S6—连续周期工作制 S7—包括电制动的连续周期工作制 S8—包括变速负载的连续周期工作制 S9—负载和转速非周期变化工作制 5、防护型式：IPXX 第一位数字表示：防止人体触及或接近壳内带电部分及壳内转动部件，以及防止固体防异物进入电机。第二位数字表示：防止由于电机进水而引起的有害影响。第一位数字、第二位数字含义见下表；
关于电机44个基本知识点 1 . 单相变压器空载时的电流与主磁通不同相位，存在一个相位角度差aFe，因为存在铁耗电流。空载电流是尖顶波形，因为其中有较大的三次谐波。 2 . 直流电机电枢绕组中流动的也是交流电流。但其励磁绕组中流的是直流电流。直流电动机的励磁方式有他励、并励、串励、复励等。 3 . 直流电机的反电势表达式为E =CE F n；而电磁转矩表达式则为Tem =CTFI。 4 . 直流电机的并联支路数总是成对的。而交流绕组的并联支路数则不一定。 5 . 在直流电机中，单叠绕组的元件是以一个叠在另外一个之上的方式，串联而成的。无论是单波绕组、还是单叠绕组，换向片将所有元件串联在一起、构成了一个单一的闭合回路。 6 . 异步电机又称感应电机，因为异步电机的转子电流是通过电磁感应而产生的。 7 . 异步电动机降压起动时，起动转矩减小，起动转矩和绕组的起动电流的平方成正比地减小。 8 . 一次侧电压的幅值、频率不变时，变压器的铁心的饱和程度是基本不变的，励磁电抗也基本不变。 9 . 同步发电机的短路特性是一条直线，三相对称短路时磁路是不饱和的；三相对称稳态短路时，短路电路为纯去磁的直轴分量。 10 . 同步电机励磁绕组中的电流是直流电流，励磁方式主要有励磁发电机励磁、静止整流器励磁、旋转整流器励磁等。 11 . 三相合成磁动势中没有偶次谐波；对称三相绕组通对称三相电流，其合成磁动势中没有3的倍数磁谐波。 12 . 三相变压器一般都希望有某一侧是三角形连接或者有某一侧中点接地。因为三相变压器的绕组联结都希望有三次谐波电流的通路。 13 . 对称三相绕组通对称三相电流时，其合成磁动势中的5次谐波是反转的；7次谐波是正转的。
电动机基础知识 电动机基础知识 1. 绝缘材料的耐温能力是怎样划分的? 答：我国现分为六级，即a、e、b、f、h、c。 (1) a级绝缘材料最大允许工作温度为105℃ (2) e级绝缘材料最大允许工作温度为120℃ (3) b级绝缘材料最大允许工作温度为130℃ (4) f级绝缘材料最大允许工作温度为155℃ (5) h级绝缘材料最大允许工作温度为180℃ (6) c级绝缘材料最大允许工作温度为180℃以上。 2. 简述感应电动机的构造和工作原理。 答：感应电动机的工作原理是这样的，当三相定子绕组通过三相对称的交流电电流时，产生一个旋转磁场，这个旋转磁场在定子内膛转动，其磁力线切割转子上的导线，在转子导线中感应起电流。由于定子磁场与转子电流相互作用力产生电磁力矩，于是，定子旋转磁场就拖着具有载流导线的转子转动起来。 3. 感应电动机启动时为什么电流大?而启动后电流会变小? 答：当感应电动机处在停止状态时，从电磁的角度看，就象变压器，接到电源去的定子绕组相当于变压器的一次线圈，成闭路的转子绕组相当于变压器被短路的二次线圈;定子绕组和转子绕组间无电的的联系，只有磁的联系，磁通经定子、气隙、转子
铁芯成闭路。当合闸瞬间，转子因惯性还未转起来，旋转磁场以最大的切割速度——同步转速切割转子绕组，使转子绕组感应起可能达到的最高的电势，因而，在转子导体中流过很大的电流，这个电流产生抵消定子磁场的磁能，就象变压器二次磁通要抵消一次磁通的作用一样。 定子方面为了维护与该时电源电压相适应的原有磁通，遂自动增加电流。因为此时转子的电流很大，故定子电流也增得很大，甚至高达额定电流的4~7倍，这就是启动电流大的缘由。 启动后为什么小：随着电动机转速增高，定子磁场切割转子导体的速度减小，转子导体中感应电势减小，转子导体中的电流也减小，于是定子电流中用来抵消转子电流所产生的磁通的影响的那部分电流也减小，所以定子电流就从大到小，直到正常。 4. 启动电流大有无危险?为什么有的感应电动机需用启动设备? 答：一般说来，由于启动过程不长，短时间流过大电流，发热不太厉害，电动机是能承受的，但如果正常启动条件被破坏，例如规定轻载启动的电动机作重载启动，不能正常升速，或电压低时，电动机长时间达不到额定转速，以及电动机连续多次启动，都将有可能使电动机绕组过热而烧毁。 电动机启动电流大对并在同一电源母线上的其它用电设备是有影响的。这是因为供给电动机大的启动电流，供电线路电压降很大，致使电动机所接母线的电压大大降低，影响其它用电设备的正常运行，如电灯不亮，其它电动机启动不起来，电磁铁自动释放等。
防爆电动机基本知识认知
目录 一、旋转电机的定义是什么？ (3) 二、旋转电机是如何分类的？ (4) 三、旋转电机的基本原理是什么？ (5) 四、旋转电机设计时的模拟电路？ (8) 五、旋转电机有哪些性能参数指标？ (9) 六、电机制造常用标准有哪些？ (11) 七、电动机型号编制方法（GB4831-1984电机产品型号编制方法） (13) 八、电动机电压等级的选择 (16) 九、电机轴中心高 (16) 十、电机绝缘等级 (17) 十一、电机工作制（GB 755-2000旋转电机定额和性能） (17) 十二、防护型式IPXX （GB/T 4208-1993 外壳防护分级（IP代码）） (18) 十三、电机安装结构型式（GB/T 997-2003旋转电机结构及安装型式(IM代码)） (19) 十四、电机冷却方法（GB/T 1993-1993旋转电机冷却方法） (20) 十五、湿热带、干热带环境用电动机采取的措施 (21) 十六、防腐电机应采取的措施 (22) 十七、电动机振动限值 (22) 十八、电机选型要点 (23) 十九、电动机基本特征 (23)
一、旋转电机的定义是什么？ 旋转电机(以下简称电机)是依靠电磁感应原理而运行的旋转电磁机械，用于实现机械能和电能的相互转换。发电机从机械系统吸收机械功率，向电系统输出电功率；电动机从电系统吸收电功率，向机械系统输出机械功率。 电机运行原理基于电磁感应定律和电磁力定律。电机进行能量转换时，应具备能作相对运动的两大部件：建立励磁磁场的部件，感生电动势并流过工作电流的被感应部件。这两个部件中，静止的称为定子，作旋转运动的称为转子。定、转子之间有空气隙，以便转子旋转。 电磁转矩由气隙中励磁磁场与被感应部件中电流所建立的磁场相互作用产生。通过电磁转矩的作用，发电机从机械系统吸收机械功率，电动机向机械系统输出机械功率。建立上述两个磁场的方式不同，形成不同种类的电机。例如两个磁场均由直流电流产生，则形成直流电机；两个磁场分别由不同频率的交流电流产生，则形成异步电机；一个磁场由直流电流产生，另一磁场由交流电流产生，则形成同步电机。 电机的磁场能量基本上储存于气隙中，它使电机把机械系统和电系统联系起来，并实现能量转换，因此，气隙磁场又称为耦合磁场。 当电机绕组流过电流时，将产生一定的磁链，并在其耦合磁场内存储一定的电磁能量。磁链及磁场储能的多少随定、转子电流以及转子位置不同而变化，由此产生电动势和电磁转矩，实现机电能量转换。这种能量转换理论上是可逆的，即同一台电机既可作为发电机也可作为电动机运行。但实际上，一台电机制成后，由于两种运行状态下电机的参数和特性方面的原因，很准满足两种运行状态下的客观要求，因此，同一台电机不经改装和重新设计，不可任意改变其运行状态。 电机内部能量转换过程中，存在电能、机械能、磁场能和热能。热能是由电机内部能量损耗产生的。 对电动机而言： 从电源输入的电能＝耦合电磁场内储能增量+电机内部的能量损耗+输出的机械能对发电机而言： 从机械系统输入的机械能＝辐合电磁场内储能增量+电机内部的能量损耗+输出的电能
(一) PMSM 的数学模型 交流电机是一个非线性、强耦合的多变量系统。永磁同步电机的三相绕组分布在定子上，永磁体安装在转子上。在永磁同步电机运行过程中，定子与转子始终处于相对运动状态，永磁体与绕组，绕组与绕组之间相互影响，电磁关系十分复杂，再加上磁路饱和等非线性因素，要建立永磁同步电机精确的数学模型是很困难的。为了简化永磁同步电机的数学模型，我们通常做如下假设： 1) 忽略电机的磁路饱和，认为磁路是线性的； 2) 不考虑涡流和磁滞损耗； 3) 当定子绕组加上三相对称正弦电流时，气隙中只产生正弦分布的磁势，忽略气隙中的高次谐波； 4) 驱动开关管和续流二极管为理想元件； 5) 忽略齿槽、换向过程和电枢反应等影响。 永磁同步电机的数学模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和机械运动方程组成，在两相旋转坐标系下的数学模型如下： (l)电机在两相旋转坐标系中的电压方程如下式所示: d d s d d c q q q s q q c d di u R i L dt di u R i L dt ωψωψ?=+-????=++?? 其中，Rs 为定子电阻；ud 、uq 分别为d 、q 轴上的两相电压；id 、iq 分别为d 、q 轴上对应的两相电流；Ld 、Lq 分别为直轴电感和交轴电感；ωc 为电角速度；ψd 、ψq 分别为直轴磁链和交轴磁链。 若要获得三相静止坐标系下的电压方程，则需做两相同步旋转坐标系到三相静止坐标系的变换，如下式所示。 cos sin 22cos()sin()3322cos()sin()33a d b q c u u u u u θθθπθπθπθπ?? ?-????? ??=--- ? ???? ???? ?+-+? ? (2)d/q 轴磁链方程： d d d f q q q L i L i ψψψ=+???=?? 其中，ψf 为永磁体产生的磁链，为常数，0f r e ωψ=，而c r p ωω=是机械角速度，p 为同步电机的极对数，ωc 为电角速度，e0为空载反电动势，其值为每项 倍。
电动机基本知识 （文稿） 南阳防爆集团股份有限公司 2009年6月
目录 一、旋转电机的定义是什么？ (3) 二、旋转电机是如何分类的？ (4) 三、旋转电机的基本原理是什么？ (5) 四、旋转电机设计时的模拟电路？ (8) 五、旋转电机有哪些性能参数指标？ (9) 六、电机制造常用标准有哪些？ (11) 七、电动机型号编制方法（GB4831-1984电机产品型号编制方法） (13) 八、电动机电压等级的选择 (17) 九、电机轴中心高 (17) 十、电机绝缘等级 (17) 十一、电机工作制（GB 755-2000旋转电机定额和性能） (18) 十二、防护型式IPXX （GB/T 4208-1993 外壳防护分级（IP代码）） (18) 十三、电机安装结构型式（GB/T 997-2003旋转电机结构及安装型式(IM代码)） (19) 十四、电机冷却方法（GB/T 1993-1993旋转电机冷却方法） (20) 十五、湿热带、干热带环境用电动机采取的措施 (21) 十六、防腐电机应采取的措施 (22) 十七、电动机振动限值 (22) 十八、电机选型要点 (23) 十九、电动机基本特征 (24)
一、旋转电机的定义是什么？ 旋转电机(以下简称电机)是依靠电磁感应原理而运行的旋转电磁机械，用于实现机械能和电能的相互转换。发电机从机械系统吸收机械功率，向电系统输出电功率；电动机从电系统吸收电功率，向机械系统输出机械功率。 电机运行原理基于电磁感应定律和电磁力定律。电机进行能量转换时，应具备能作相对运动的两大部件：建立励磁磁场的部件，感生电动势并流过工作电流的被感应部件。这两个部件中，静止的称为定子，作旋转运动的称为转子。定、转子之间有空气隙，以便转子旋转。 电磁转矩由气隙中励磁磁场与被感应部件中电流所建立的磁场相互作用产生。通过电磁转矩的作用，发电机从机械系统吸收机械功率，电动机向机械系统输出机械功率。建立上述两个磁场的方式不同，形成不同种类的电机。例如两个磁场均由直流电流产生，则形成直流电机；两个磁场分别由不同频率的交流电流产生，则形成异步电机；一个磁场由直流电流产生，另一磁场由交流电流产生，则形成同步电机。 电机的磁场能量基本上储存于气隙中，它使电机把机械系统和电系统联系起来，并实现能量转换，因此，气隙磁场又称为耦合磁场。 当电机绕组流过电流时，将产生一定的磁链，并在其耦合磁场内存储一定的电磁能量。磁链及磁场储能的多少随定、转子电流以及转子位置不同而变化，由此产生电动势和电磁转矩，实现机电能量转换。这种能量转换理论上是可逆的，即同一台电机既可作为发电机也可作为电动机运行。但实际上，一台电机制成后，由于两种运行状态下电机的参数和特性方面的原因，很准满足两种运行状态下的客观要求，因此，同一台电机不经改装和重新设计，不可任意改变其运行状态。 电机内部能量转换过程中，存在电能、机械能、磁场能和热能。热能是由电机内部能量损耗产生的。 对电动机而言： 从电源输入的电能＝耦合电磁场内储能增量+电机内部的能量损耗+输出的机械能对发电机而言： 从机械系统输入的机械能＝辐合电磁场内储能增量+电机内部的能量损耗+输出的电能
电机基础知识简介 一、电机的种类 电机：也称电动机，俗称马达，是将电能转换成机械能的装置，广泛应用于现代各种机械中作为驱动。 1、按照电源性质的分类 2、按照应用场合的分类： 防爆电机、高原电机等 3、按照工作频率的分类： 普通电机、变频电机 4、按照机座号的分类： 中小型交流电机，即中心高为630mm及以下，或定子铁芯外径为990mm以下的电机； 大型交流电机，即中心高为630mm以上，或定子铁芯外径为990mm以上的电机。 5、按转子结构分类 异步电机又分为绕线型异步电动机和鼠笼型异步电动机。 二、交流电机 交流电机基本原理
交流电机是一种用来实现电能和机械能相互转换的旋转电磁机械。交流电机进行能量转换时，必须具备能做相对运动的两大部件： 定子：静止不动的部分，用来建立磁场； 转子：旋转运动的部分，用来产生感应电动势，并流过工作电流的被感应部件 定、转子之间有空气隙，以便转子旋转。 1、直流电机的优点 1.直流电机具有良好的启动特性和调速特性 2直流电机的转矩比较大 3维修比较便宜 4直流电机的直流相对于交流比较节能环保 2、直流电机的缺点 1直流电机制造比较贵 2有碳刷 1、交流电机的优点 1交流电机制造比较便宜 2矢量变频技术的发展,已经可以用变频电机模拟成直流电 3相对于直流电机在结构简单、维护容易、对环境要求低以及节能和提高生产力等方面具有足够的优势,使交通运输、国防以及日常生活之中 2、交流电机的缺点 交流电机的启动性和调速性较差 1）、同步电机 同步电机的主要运行方式有三种,即作为发电机、电动机和补偿机运行。作为发电机运
行是同步电机最主要的运行方式,作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可以调节,在不要求调速的场合,应用大型同步电动机可以提高运行效率。近年来,小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载,靠啁节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率,以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的 2）、异步电机 异步电机是一种交流电机,其负载时的转速与所接电网的频率之比不是恒定关系。还随着负载的大小化。负载转矩越大,转子的转速越低。异步电机包括感应电机、双馈异步电机和交流换向器电机。感应电不最广,在不致引起误解或混淆的情况下,一般可称感应电机为异步电机。 优点:结构简单,制造方便,价格便宜,运行方便。 缺点:功率因数滞后,轻载功率因数低,调速性能稍差。 交流电机常用名词解释 额定功率：电机转轴上有效的输出机械功率，用W表示。 额定电压：指电动机额定输出时电机端子间的电压，用V表示。目前中国常用的电压等级：220V、380V、6kV、10kV、35kV、110kV、220kV、330kV、500kV，1000kV 额定电流：指电动机在额定电压下工作的电流，也就是定子绕组的线电流。 电机极数：在三相异步电动机中指定子绕组的磁场极数。 额定转速：额定负载下的电机转速。 绝缘等级：电机定子绕组绝缘等级(定子绕组所能承受的极限温度) ，分别为A级(105℃) 、E级(120 ℃) 、B级(130 ℃) 、F级(155 ℃) 、H级(180 ℃) 。 温升：电机在额定负载下运行，并达到热稳定时，电机各部件达到的温升容许极限
电机复习提纲 第一章： 一、概念：主磁通，漏磁通，磁滞损耗，涡流损耗 磁路的基本定律: 安培环路定律: 磁路的欧姆定律作用在磁路上的磁动势 F 等于磁路内的磁 通量 Φ乘以磁阻R m 磁路与电路的类比：与电路中的欧姆定律在形式上十分相似。E=IR 磁路的基尔霍夫定律 （1）磁路的基尔霍夫电流定律 穿出或进入任何一闭合面的总磁通恒等于零 （2）磁路的基尔霍夫电压定律 沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位差的代数 和。 第二节 常用铁磁材料及其特性 一、铁磁材料 1、软磁材料：磁滞回线较窄。剩磁和矫顽力都小的材料。软磁材料磁导率较高，可用来制造电机、变压器的铁心。 2、硬磁材料：磁滞回线较宽。剩磁和矫顽力都大的铁磁材料称为硬磁材料，可用来制成永久磁铁。 二、铁心损耗 1、磁滞损耗——材料被交流磁场反复磁化，磁畴相互摩擦而消耗 Ni HL
的能量。 2、涡流损耗——铁心内部由于涡流在铁心电阻上产生的热能损耗。 3、铁心损耗——磁滞损耗和涡流损耗之和。 第二章： 一、尽管电枢在转动，但处于同一磁极下的线圈边中电流方向应始终 不变，即进行所谓的“换向”。 二、一台直流电机 作为电动机运行——在直流电机的两电刷端上加上直流电压，电枢旋转，拖动生产机械旋转，输出机械能； 作为发动机运行——用原动机拖动直流电机的电枢，电刷端引出直流电动势，作为直流电源，输出电能。 三、直流电机的主要结构（定子、转子） 定子的主要作用是产生磁场 转子又称为“电枢”,作用是产生电磁转矩和感应电动势 要实现机电能量转换，电路和磁路之间必须在相对运动，所以旋转电机必须具备静止的和转动的两大部分，且静止和转动部分之间要有一定的间隙（称为：气隙） 四、直流电机的铭牌数据 直流电机的额定值有： 1、额定功率P N(kW) 2、额定电压U N(V)
第三章：直流电机原理 一、简答题： 1、换向器在直流电机中起什么作用? 在直流发电机中，换向器起整流作用，即把电枢绕组里交流电整流为直流电，在正、负电刷两端输出。在直流电动机中，换向器起逆变作用，即把电刷外电路中的直流电经换向器逆变为交流电输入电枢元件中。 2、直流电机铭牌上的额定功率是指什么功率? 直流电机铭牌上的额定功率：对直流发电机而言，指的是输出的电功率的额定值;对直流电动机而言，指的是电动机轴上输出的机械功率的额定值 3、直流电机主磁路包括哪几部分? 磁路未饱和时，励磁磁通势主要消耗在哪一 部分? 直流电机的主磁路主要包括;主磁极、定、转子之间的气隙电枢齿、电枢磁轭、定子磁轭。磁路未饱和时，铁的磁导率远大于空气的磁导率，气隙的磁阻比磁路中的铁心部分大得多，所以，励磁磁通势主要消耗在气隙上。 4、如何改变他励直流发电机的电枢电动势的方向? 如何改变他励直流电动机 空载运行时的转向? 通过改变他励直流发电机励磁电流的方向，继而改变主磁通的方向，即可改变电枢电动势的方向;也可以通过改变他励直流发电机的旋转方向来改变电枢电动势的方向。 改变励磁电流的方向，继而改变主磁通的方向，即可改变电动机旋转方向;也可通过改变电枢电压的极性来改变他励直流电动机的旋转方向。 5、直流发电机的损耗主要有哪些? 铁损耗存在于哪一部分,它随负载变化吗? 电枢铜损耗随负载变化吗?
直流发电机的损耗主要有:(1)励磁绕组铜损耗;(2)机械摩擦损耗;(3)铁损耗;(4)电枢铜损耗;(5)电刷损耗;(6)附加损耗。铁损耗是指电枢铁心在磁场中旋转时硅钢片中的磁滞和涡流损耗。这两种损耗与磁密大小以及交变频率有关。当电机的励磁电流和转速不变时,铁损耗也几乎不变。它与负载的变化几乎没有关系。电枢铜损耗由电枢电流引起,当负载增加时,电枢电流同时增加,电枢铜损耗随之增加。电枢铜损耗与电枢电流的平方成正比。 6、他励直流电动机的电磁功率指什么? 在直流发电机中，电磁功率指的是由机械功率转化为电功率的这部分功率。 7、不计电枢反应，他励直流电动机机械特性为什么是下垂的? 如果电枢反应去 磁作用很明显,对机械特性有什么影响？ 因为负载转矩增大，导致点数电流增大，电枢电动势下降显然引起转速下降。如果电枢反应去磁作用明显，会使每级磁通减小，电流越大，去磁作用也大，每级磁通的减小越明显，导致机械特性反而上翘。 二、计算题： 1、某他励直流电动机的额定数据为: P N = 17kW, U N =220V, n N = 1500 r / min,ηN = 0 .83。计算I N , T2 N及额定负载时的P1 N。 2、已知某四极他励直流电动机的额定功率P N=100kW，额定电压U N=330V，
第一章电机中的电磁学基本知识 1.1 磁路的基本知识 1.1.1 电路与磁路 对于电路系统来说，在电动势的作用下电流从的正极通过导体流向负极。构成一个完整的电路系统需要电动势、电导体，并可以形成电流。 在磁路系统中，也有一个磁动势（类似于电路中的电势），在的作用下产生一个（类似于电路中的电流），磁通从磁动势的极通过一个通路（类似于电路中的导体）到极，这个通路就是磁路。由于铁磁材料磁导率比空气大几千倍，即空气磁阻比铁磁材料大几千倍，所以构成磁路的材料均使用导磁率高的铁磁材料。然而非铁磁物质，如空气也能通过磁通，这就造成铁磁材料构成磁路的周围空气中也必然会有磁通（，由于空气磁阻比铁磁材料大几千倍，因而比小的多，常常被称为漏磁通，称为主磁通。因此磁路问题比电路问题要复杂的多。 1.1.2 电机电器中的磁路 磁路系统广泛应用在电器设备之中，如变压器、电机、继电器等。并且在电机和某些电器的磁路中，一般还需要一段空气隙，或者说空气隙也是磁路的组成部分。 图1—1是电机电器的几种常用磁路结构。图(a)是普通变压器的磁路，它全部由铁磁材料组成；图(b)是电磁继电器磁路，它除了铁磁材料外，还有一段空气隙。 图(c)表示电机的磁路，也是由铁磁材料和空气隙组成；图(b)是无分支的串联磁路，空气隙段和铁磁材料串联组成；图(a)是有分支的并联磁路。图中实（或虚）线表示磁通的路径。
(a) (b) (c) 图1—1 几种常用电器的典型磁路 (a) 普通变压器铁芯； (b) 电磁继电器常用铁芯； (c) 电机磁路 1.1.3 电气设备中磁动势的产生 为了产生较强的磁场，在一般电气设备中都使用电流产生磁场。电 流产生磁场的方法是：把绕制好的匝线圈套装在铁心上，并在线圈内通 入电流，这样在铁心和线圈周围的空间中就会形成磁场，其中大多数磁 通通过铁心，称为主磁通；小部分围绕线圈，称为漏磁通，如图1—2所示。套装在铁心上用于产生磁通的匝线圈称为励磁线圈，励磁线圈中的 电流称为励磁电流。若励磁电流为直流，磁路中的磁通是恒定的，不随 时间变化，这种磁路称为直流磁路，直流电机的磁路属于这一类；若励 磁电流为交流，磁路中的磁通是交变的，随时间变化，这种磁路称为交 流磁路，交流电机、变压器的磁路属于这一类。
第一章 电机中的电磁学基本知识 1.1 磁路的基本知识 1.1.1 电路与磁路 对于电路系统来说，在电动势E 的作用下电流I 从E 的正极通过导体流向负极。构成一个完整的电路系统需要电动势、电导体，并可以形成电流。 在磁路系统中，也有一个磁动势F （类似于电路中的电势），在F 的作用下产生一个Φ（类似于电路中的电流），磁通Φ从磁动势的N 极通过一个通路（类似于电路中的导体）到S 极，这个通路就是磁路。由于铁磁材料磁导率比空气大几千倍，即空气磁阻比铁磁材料大几千倍，所以构成磁路的材料均使用导磁率高的铁磁材料。然而非铁磁物质，如空气也能通过磁通，这就造成铁磁材料构成磁路的周围空气中也必然会有磁通σΦ（，由于空气磁阻比铁磁材料大几千倍，因而σΦ比Φ小的多，σΦ常常被称为漏磁通，Φ称为主磁通。因此磁路问题比电路问题要复杂的多。 1.1.2 电机电器中的磁路 磁路系统广泛应用在电器设备之中，如变压器、电机、继电器等。并且在电机和某些电器的磁路中，一般还需要一段空气隙，或者说空气隙也是磁路的组成部分。 图1—1是电机电器的几种常用磁路结构。图(a)是普通变压器的磁路，它全部由铁磁材料组成；图(b)是电磁继电器磁路，它除了铁磁材料外，还有一段空气隙。 图(c)表示电机的磁路，也是由铁磁材料和空气隙组成；图(b)是无分支的串联磁路，空气隙段和铁磁材料串联组成；图(a)是有分支的并联磁路。图中实（或虚）线表示磁通的路径。 (a) (b) (c) 图1—1 几种常用电器的典型磁路 (a) 普通变压器铁芯； (b) 电磁继电器常用铁芯； (c) 电机磁路 1.1.3 电气设备中磁动势的产生 为了产生较强的磁场，在一般电气设备中都使用电流产生磁场。电流产生磁场的方法是：把绕制好的N 匝线圈套装在铁心上，并在线圈内通入电流i ，这样在铁心和线圈周围的空间中就会形成磁场，其中大多数磁通通过铁心，称为主磁通Φ；小部分围绕线圈，称为漏磁通σΦ，如图1—2所示。套装在铁心上用于产生磁通的N 匝线圈称为励磁线圈，励磁
电机学（上）主要知识点复习提纲 20130619 一、绪论 1. 电机的概念：基本理论、基本结构、基本功能 2. 全电流定律（安培环路定律） 3. 电磁感应定律、磁通正弦变化时电磁感应定律表达式 4. 电磁力定律 5. 电机中常用材料 6. 铁磁材料的性质：磁化曲线、磁滞回线 7. 铁耗：磁滞损耗、涡流损耗 8. 磁路基本定律 9. 自感与互感 二、直流电机 A. 主要概念 1. 直流电机的基本原理：磁极和电刷静止，电枢和换向器旋转。 2. 直流电机主要结构 3. 直流电机额定值：额定功率、电动机、发电机 4. 电枢：电枢铁心（硅钢片）、电枢绕组的特点 5. 元件：实槽、虚槽、节距 6. 单叠、单波绕组：并联支路对数a 7. 电枢绕组展开图（不考但应清楚） 8. 换向器：换向器片数=元件数=虚槽数 9. 电刷放置原则 10. 励磁与励磁方式 11. 空载磁场、主磁通、漏磁通、每极磁通 12. 直流电机磁化曲线、气隙线、饱和系数 13. 电枢磁场与电枢反应：（交轴、直轴）电枢反应及其性质 14. 几何中性线、物理中性线 15. 感应电动势与电磁转矩：感应电势常数C E、转矩常数C T 16. 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P 2 可变损耗、不变损耗、空载损耗 效率 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. 电力拖动机组稳定性判据 21. DM的起动方法：直接起动、电枢回路串电阻起动、降压起动；起动电流