電機構(gòu)造工作原理

1、n電機的基本功能與分類n電機的基本原理n電機的基本結(jié)構(gòu)前言n電機是以磁場為媒介進行機械和電能互相轉(zhuǎn)換的電磁裝置。n把電能轉(zhuǎn)換為機械能的稱電機，相反則為發(fā)電機。n電機分類的方法眾多，通常按照以下幾種類型來劃分：n1.從能量角度劃分：為發(fā)電機、電動機、變壓器。n2.從電流角度劃分：直流電機和交流電機（交流電機包括變壓器、異步電機和同步電機n=60f/p 單位為r/min，它是取決與電頻率f和電機磁極對數(shù)p的一個常數(shù)。凡是電機轉(zhuǎn)數(shù)等于n的稱為同步電機，不等于n的稱為異步電機或者感應(yīng)電機，沒有固定n的為直流電機）。n3.從運動方式劃分：旋轉(zhuǎn)電機、直線電機、靜止電機（即變壓器）。n4.從使用場合還可劃分

2、為潛水電機、防暴電機、航空電機等。電機的基本原理n電機是通過電磁感應(yīng)原理來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的，因此，電和磁是構(gòu)成電機的兩大要素。n電在電機中主要是以路的形式出現(xiàn)，即由導(dǎo)體、線圈、繞組構(gòu)成電機的電路。n磁在電機中則是以場的形式存在的，一般工程分析計算時，為了方便，常將磁場簡化為磁路。1-1電機的工作原理n直流電機可作為發(fā)電機運行，也可作為電動機運行，這就是電機的可逆原理其基本結(jié)構(gòu)與直流發(fā)電完全相同(如FM-70K3-LE-CF)。n將兩個電刷加上直流電源，即如下圖所示時，則有直流電流從電刷A流入，經(jīng)過線圈abcd，從電刷B流出，根據(jù)電磁力定律，載流導(dǎo)體ab和cd受到電磁力的作用，其方向可由左手定則判

3、定兩段導(dǎo)體受到的力形成一個轉(zhuǎn)矩，使得轉(zhuǎn)子逆時針轉(zhuǎn)動。n當電樞轉(zhuǎn)過90時，兩個線圈邊均處于磁通密度B=0的位置，線圈中就沒有電流流過，轉(zhuǎn)矩便消失。由于機械慣性的作用，使電樞沖過一個角度，這時線圈中又有電流通過，其流通 途徑為通過電刷A、換向片2、線圈邊dc和ab，最后經(jīng)換向片1及電刷B到達電源的負極。1-2電機的工作原理圖磁極定子電樞線圈轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)換向片靜止電刷n旋轉(zhuǎn)電樞式的直流電機n電樞旋轉(zhuǎn)、磁極固定，帶有換向器通過換向片，電刷1總與位于N極下的導(dǎo)體相連，極性為正電刷2與位于S極下的導(dǎo)體相連，極性為負1-3左手定則n左手定則亦稱“電動機定則”。它是確定通電導(dǎo)體在外磁場中受力方向的定則。其方法是：

4、伸開左手，使拇指與其余四指垂直，并都與手掌在同一平面上。設(shè)想將左手放入磁場中，使磁力線垂直地進入手心，其余四指指向電流方向，這時拇指所指的方向就是磁場對電流作用力的方向 。 2-4電磁力 n載流導(dǎo)體位于磁場中時，導(dǎo)體上受到力Fe 直流電機的勵磁方式2-1電機的構(gòu)造n電動機結(jié)構(gòu)主要包括兩部分：定子和轉(zhuǎn)子。n電機的固定不動部分稱為定子，定子一般是由定子鐵芯、定子繞組、機座、電刷裝置等組成。n電機的旋轉(zhuǎn)部分稱為轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子是由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組、換向器、軸承、風(fēng)扇和轉(zhuǎn)軸等組成。直流電機的基本構(gòu)造風(fēng)扇機座鐵心和繞組主磁極電刷換向器接線板接線盒勵磁繞組端蓋直流電機的基本構(gòu)造1-2電機的構(gòu)造圖大殼：首先，大

5、殼為什么選用鐵制品的，而不用塑膠的呢？因為鐵導(dǎo)磁率大，而且利于散熱。 材質(zhì)：大部分都是用冷軋鋼板。冷軋薄鋼板是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋板的簡稱，俗稱冷板。它是由普通碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶，經(jīng)過進一步冷軋制成厚度小于4mm的鋼板。由于在常溫下軋制，不產(chǎn)生氧化鐵皮，因此，冷板表面質(zhì)量好，尺寸精度高，再加之退火處理，其機械性能和工藝性能都優(yōu)于熱軋薄鋼板，在許多領(lǐng)域里，特別是家電制造領(lǐng)域，已逐漸用它取代熱軋薄鋼板。n首先，大殼為什么選用鐵制品的，而不用塑膠的呢？因為鐵導(dǎo)磁率大，而且利于散熱。 材質(zhì)：大部分都是用冷軋鋼板。冷軋薄鋼板是普通碳素結(jié)構(gòu)鋼冷軋板的簡稱，俗稱冷板。它是由普通碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋鋼帶，經(jīng)過進一步冷

6、軋制成厚度小于4mm的鋼板。由于在常溫下軋制，不產(chǎn)生氧化鐵皮，因此，冷板表面質(zhì)量好，尺寸精度高，再加之退火處理，其機械性能和工藝性能都優(yōu)于熱軋薄鋼板，在許多領(lǐng)域里，特別是家電制造領(lǐng)域，已逐漸用它取代熱軋薄鋼板。n日本冷軋?zhí)妓乇′摪?n適用牌號：SPCC、SPCD、SPCE 符號：S-鋼（Steel）、P-板（Plate）、C-冷軋（cold）、第四位C-普通級（common）、D-沖壓級（Draw）、E-深沖級（Elongation）n熱處理狀態(tài)：A退火、S-退火+平整、8（1/8）的硬質(zhì)、4（1/4）的硬質(zhì)、2（1/2）的硬質(zhì)、1硬質(zhì)。n日本電鍍鋅薄鋼板n適用牌號：SECC（原板SPCC）、

7、SECD（原板SPCD）、SECE（原板SPCE）鋅層代號：E8、E16、E24、E32n符號：S-鋼（Steel）、E-電鍍（Electrodeposition）、C-冷軋（Cold）、第四位C-普通級（common）、D-沖壓級（Draw）、E-深沖級（Elongation）。n鋅層代號：E-電鍍鋅層，8、16、24、32表示鋅附著量，單位為g/m2，鍍層厚度（單面）1.4、4.2、7.0。n表面處理代號：C-鉻酸系處理、O-涂油、P-磷酸系處理、S-鉻酸系處理+涂油、Q-磷酸系處理+涂油、M-不處理。n標記：產(chǎn)品名稱（鋼板或鋼帶），本產(chǎn)品標準號、牌號、表面處理類別、鋅層代號、規(guī)格及尺寸、

8、外形精度。 磁石n磁石的分類：大致可分位鐵氧體和釹鐵硼兩種。n如何衡量磁性能的高低？ 主要有三個參量：剩磁Br（Residual Induction）,單位Gauss，是衡量磁體對外所能提供磁場強弱的參量；矯頑力Hc（Coercive Force），單位Oersteds，是衡量抗退磁能力的參量；磁能積BHmax,單位Gauss-Oersteds,是表征所能存儲能量多少的一個物理量 。n鐵氧體磁石特點： *采用粉末冶金方法生產(chǎn)、剩磁較低，回復(fù)磁導(dǎo)磁率小*矯頑力較大，抗去磁能力較強，特別適宜于用作動態(tài)工作條件 的磁路結(jié)構(gòu)*材質(zhì)硬且脆,可以金剛砂工具進行切割加工*主要原材料是氧化物（四氧化三鐵），故

9、不易腐蝕*工作溫度：40至+200 n釹鐵硼磁石特點： *采用粉末冶金方法生產(chǎn)、剩磁較高、矯頑力較大、體積小。 *相對較脆、價格高膠底蓋n膠底蓋大多是塑膠成型，也有部分大馬達底蓋用鋁合金和鋅合金的。塑膠成型的大多選用尼龍、PBT、ABS等為材料。選用的根據(jù)主要從使用的物理性能、化學(xué)性能、電氣性能以及價格方面考慮決定的。（個別是客戶指定）電刷（碳精）：關(guān)于碳刷的種類，大致可分為以下幾種： -銅石墨材料、 -樹脂粘結(jié)材料、-電化石墨材料、 -天然石墨材料。 電刷是起導(dǎo)通（即電流傳輸?shù)墓δ埽瑧?yīng)具備以下三種要求。 1.其材料應(yīng)具備在整流子換向時提供潤滑以及電流傳輸功能。 2.能在電刷壽命與整流子或滑

10、環(huán)狀況方面取得一種平衡。 3.在大多數(shù)情況下能夠形成平滑以及連續(xù)的氧化膜。n電刷四項物理性能: 1.電阻率、2.抗折強度、3.肖氏硬度、 4.密度 1.電阻率電阻率越高，對火花壓制越有利；電壓降會增加，電機的效率會下降；同時，炭刷的溫升會增加，有可能會導(dǎo)致炭刷脹死在刷架中。 2.抗折強度抗折強度越高，炭刷越耐磨。 3.硬度硬度越高，炭刷越耐磨，噪音會增大；同時對換向器的磨損也會增加。 4.密度密度對炭刷性能的影響最小。定性地講，密度越高，炭刷越耐磨。n綜合來講，電阻率和抗折強度對炭刷的性能起著決定性作用。這四個參數(shù)是相互作用的。它們的影響作用如下： 密度硬度電阻率抗折強度 密度硬度電阻率抗折強

11、度 n彈簧彈力與電刷的機械磨損和電氣磨損關(guān)系如下： 彈簧彈力機械磨損電氣磨損 彈簧彈力機械磨損電氣磨損杯士n馬達使用的杯士主要有粉末冶金燒結(jié)杯士和滾珠杯士。選用何種杯士主要是根據(jù)客戶的要求，實際應(yīng)用場合以及單價方面考慮決定的。相對來說燒結(jié)杯士的單價要比滾珠杯士便宜得多，但是徑向如果受負荷大的話就得用滾珠杯士。然而燒結(jié)杯士的選用要比滾珠杯士選用較為復(fù)雜，因為滾珠杯士是系列化的標準品，而燒結(jié)杯士大多是根據(jù)自己要求指定的，選用時不僅要考慮承受的面壓、PV值以及含油種類等。電器元件：電容（磁介電容、紙介電容、電解電容）電感、變阻器（國內(nèi)叫壓敏電阻）、電阻、PTC（國內(nèi)叫熱敏電阻）、恒溫器、溫度管等。n磁介電容：阻直流，通交流。n紙介電容：穩(wěn)定電壓，消減電磁雜波。n電解電容：穩(wěn)定電壓。n電感：消除電磁雜波(形象的說是通直流，阻交流），主要在低頻起作用。n變阻器：穩(wěn)定電壓，吸收電磁雜波、減少火花。n電阻：限制電刷的作用。nPTC、恒溫器、溫度管：都是保護回路的作用，但三者使用又有區(qū)別。銅頭（換向器） 1. 換向器的功