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电动机的工作原理是电流的磁效应吗,电动机的工作原理

发布时间:2023-10-03 15:00:26编辑:温柔的背包来源:

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电动机的工作原理是电流的磁效应吗,电动机的工作原理

电机是一种将电能转化为机械能的设备。它利用通电线圈(即定子绕组)产生旋转磁场,作用于转子的鼠笼式封闭铝框上,形成磁电旋转力矩。根据动力源不同,电机分为DC电机和交流电机。电力系统中的电机多为交流电机,可以是同步电机,也可以是异步电机(电机的定子磁场速度与转子转速不保持同步)。

电机主要由定子和转子组成,通电导体在磁场中的方向与电流和磁感应线的方向(磁场方向)有关。电机的工作原理是磁场作用于电流使电机转动。

基本介绍

电机是一种旋转电机,它将电能转化为机械能。它主要包括用于产生磁场的电磁绕组或分布式定子绕组和旋转电枢或转子。在定子绕组旋转磁场的作用下,电流通过电枢鼠笼铝框,被磁场旋转。这些机器中的一些可以用作电动机和发电机。这是一台把电能转化为机械能的机器。

通常情况下,电机的工作部分旋转,称为转子电机;还有直线运动的,叫做直线电机。

基本结构一、三相异步电动机的结构由定子、转子和其他附件组成。(1)定子(静态部分)1、定子铁芯功能:电机磁路的一部分,定子绕组置于其上。结构:定子铁芯一般由0.35~0.5 mm厚的硅钢片制成,表面有绝缘层,铁芯内圆冲有均匀分布的槽,用于嵌入定子绕组。定子铁芯凹槽类型如下:

半封闭槽:电机的效率和功率因数高,但绕组嵌入和绝缘困难。一般用于小型低压电机。半开口槽:可嵌异形绕组,一般用于大中型低压电机。所谓成型绕组,就是绕组可以预先绝缘,然后放入槽内。明槽:用于嵌入成型绕组,绝缘方式方便。主要用于高压电机。2、定子绕组作用:是电机的电路部分,接三相交流电产生旋转磁场。

结构:由三个结构相同的绕组组成,在空间上相隔120电角度,成队排列。这些绕组的每个线圈按照一定的规则嵌在定子的每个槽中。定子绕组的主要绝缘项目如下:(确保绕组导电部分与铁芯之间以及绕组本身之间的可靠绝缘)。(1)对地绝缘:定子绕组整体与定子铁芯之间的绝缘。(2)相间绝缘:每相定子绕组之间的绝缘。

(3)匝间绝缘:每相定子绕组匝间绝缘。电机接线盒内接线:电机接线盒内有一个接线板,三相绕组的六个端子排成两排。规定上排三个接线柱从左至右编号为1(U1)、2(V1)、3(W1),下排三个接线柱从左至右编号为6(W2)、4(U2)、5(V2)。所有的制造和维护都应该按照这个序列号来安排。3、框架

作用:固定定子铁芯和前后端盖,支撑转子,起到保护和散热的作用。结构:机座一般为铸铁,大型异步电机机座一般为钢板焊接,微电机机座为铸铝。封闭式电机的框架外有散热筋,增加散热面积,保护电机的框架两端端盖有通风孔,使电机内外空气直接对流,有利于散热。(2)转子(旋转部分)1、三相异步电动机的转子铁芯;

功能:作为电机磁路的一部分,将转子绕组置于铁芯槽中。

结构:所用材料与定子相同,由0.5 mm厚的硅钢片冲压叠压而成,硅钢片外圆冲压有均匀分布的孔,用于安装转子绕组。通常用硅钢片的后内圆冲定子铁芯来冲转子铁芯。一般小型异步电机的转子铁芯直接压装在转轴上,大中型异步电机(转子直径在300~400 mm以上)的转子铁芯借助转子支架压装在转轴上。2、三相异步电机转子绕组

作用:切割定子的旋转磁场产生感应电动势和电流,形成电磁转矩使电机旋转。结构:分为鼠笼式转子和绕线式转子。(1)鼠笼式转子:转子绕组由插入转子槽中的多个导杆和两个圆形端环组成。如果去掉转子铁芯,整个绕组看起来就像一个鼠笼,所以叫笼型绕组。小型笼型电机采用铸铝转子绕组,100KW以上的电机采用铜排和铜端环焊接。

(2)绕线式转子:绕线式转子绕组类似于定子绕组,也是对称的三相绕组,一般呈星形连接。三个出口头连接到转轴的三个集电环上,然后通过电刷连接到外电路上。

特点:结构复杂,所以绕线式电机不如鼠笼式电机应用广泛。但在转子绕组回路中通过滑环和电刷串联附加电阻等元件,以改善异步电动机的起动、制动性能和调速性能,所以用在要求在一定范围内平滑调速的设备中,如起重机、电梯、空压机等。(3)三相异步电动机其他附件1、端盖:支持功能。2、轴承:连接旋转部分和静止部分。

3、轴承端盖:保护轴承。4、风扇:冷却马达。

二、 DC电机采用八角形全叠片结构,不仅空间利用率高,而且采用静止整流器供电时,能承受脉动电流和负载电流快速变化。DC电机一般没有串联绕组,适用于需要正反转的自动控制技术。根据用户需要,也可制成串联绕组。

中心高100 ~ 280mm的电机无补偿绕组,但中心高250mm和280mm的电机可根据具体情况和需要制作补偿绕组,中心高315 ~ 450 mm的电机有补偿绕组。中心高度500 ~ 710 mm的电机安装尺寸和技术要求符合IEC国际标准,电机机械尺寸公差符合ISO国际标准。

DC电机工作原理:图中线圈与换向器相连,换向器固定在转轴上,随电机轴转动。换向器和换向器与转轴是相互绝缘的,它们组成的整体叫做换向器。刷子a和b固定在空间中。

在电机的两个电刷端施加DC电压,由于电刷和换向器的作用,将电能引入电枢线圈,保证了同极下线圈侧的电流始终同向,进而保证了施加在同极下线圈侧的电磁力保持不变,保证了电机能够持续旋转,从而实现电能转化为机械能驱动生产机械。这就是DC汽车的工作原理。注意:每个线圈侧的电流方向是交替的。2、 DC发电机工作原理:

如图,当电枢被原动机拖动逆时针旋转时,线圈边缘会切割磁力线感应电势,电势的方向可以根据右手定则确定。由于电枢的不断转动,线圈ab侧和cd侧会交替切割N极和S极下的磁力线,每个线圈侧和整个线圈中感应电动势的方向是交替的。但由于电刷和换向器的作用,流过负载的电流是单向的DC电流,一般是脉动的。

图中,电刷A画出的电动势始终是线圈切割N极磁力线那一侧的电动势,始终为正极性;电刷b总是具有负极性。这就是DC发电机的工作原理。

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