混合動(dòng)力汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

1、項(xiàng)目三項(xiàng)目三 混合動(dòng)力汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)混合動(dòng)力汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)n活動(dòng)一活動(dòng)一 混合動(dòng)力汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)混合動(dòng)力汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是新能源汽車車輛行駛中的主要執(zhí)是新能源汽車車輛行駛中的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)行結(jié)構(gòu)混合動(dòng)力汽車混合動(dòng)力汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般由一般由電機(jī)電機(jī)、控制器、功控制器、功率轉(zhuǎn)換器率轉(zhuǎn)換器及及傳感器、電源傳感器、電源等構(gòu)成。等構(gòu)成。n一、混合動(dòng)力汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組合形式一、混合動(dòng)力汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組合形式 驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其及其控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是新能源汽車的核心部件（電是新能源汽車的核心部件（電池、電機(jī)、電控）之一，其池、電機(jī)、電控）

2、之一，其驅(qū)動(dòng)特性驅(qū)動(dòng)特性決定了汽車行駛決定了汽車行駛的主要性能指標(biāo)的主要性能指標(biāo)混合動(dòng)力汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組合形式混合動(dòng)力汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組合形式: :機(jī)械驅(qū)動(dòng)式機(jī)械驅(qū)動(dòng)式、機(jī)電集成化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電集成化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輪轂點(diǎn)機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輪轂點(diǎn)擊驅(qū)動(dòng)。擊驅(qū)動(dòng)。n二、混合動(dòng)力汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求二、混合動(dòng)力汽車的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求、轉(zhuǎn)矩、功率密度大、轉(zhuǎn)矩、功率密度大n無論是純電動(dòng)汽車還是混合動(dòng)力汽車，動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)都非常緊無論是純電動(dòng)汽車還是混合動(dòng)力汽車，動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)都非常緊湊，留給電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的空間非常小，湊，留給電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的空間非常小，在減小電機(jī)體積的同時(shí)，在減小電

3、機(jī)體積的同時(shí)，還要求電機(jī)具有足夠的轉(zhuǎn)矩和功率還要求電機(jī)具有足夠的轉(zhuǎn)矩和功率。、電機(jī)工作速域?qū)?、電機(jī)工作速域?qū)抧在電機(jī)和輸出到輪轂的軸之間設(shè)有在電機(jī)和輸出到輪轂的軸之間設(shè)有主減速齒輪主減速齒輪，要達(dá)到車輛的，要達(dá)到車輛的最高轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的理想機(jī)械特性是：最高轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的理想機(jī)械特性是：基速以下輸出大轉(zhuǎn)矩基速以下輸出大轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)車輛的啟動(dòng)、加速、負(fù)荷爬坡、頻，以適應(yīng)車輛的啟動(dòng)、加速、負(fù)荷爬坡、頻繁起停等復(fù)雜工況；繁起停等復(fù)雜工況；基速以上為恒功率運(yùn)行基速以上為恒功率運(yùn)行，以適應(yīng)最高車速、超車等要求。，以適應(yīng)最高車速、超車等要求。、系統(tǒng)效率高、系統(tǒng)效率高n電動(dòng)車電動(dòng)車供電電源能量有限，提高電

4、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率供電電源能量有限，提高電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率是提高汽車是提高汽車?yán)m(xù)航里程和經(jīng)濟(jì)型的重要手段。續(xù)航里程和經(jīng)濟(jì)型的重要手段。n、系統(tǒng)適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)、系統(tǒng)適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng) 電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器要防水、防塵、防震，具有很強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境能力。電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器要防水、防塵、防震，具有很強(qiáng)的適應(yīng)環(huán)境能力。電機(jī)電機(jī)結(jié)構(gòu)要堅(jiān)固結(jié)構(gòu)要堅(jiān)固、體積盡可能小體積盡可能小、重量盡可能輕、具有良好的環(huán)、重量盡可能輕、具有良好的環(huán)境適應(yīng)性和高可靠性。境適應(yīng)性和高可靠性。 n、電磁兼容性好、電磁兼容性好 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在汽車上是比較大的干擾源，在電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在汽車上是比較大的干擾源，在電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)及整車布置上要充

5、分考慮及整車布置上要充分考慮電磁兼容和屏蔽電磁兼容和屏蔽，盡量避免和減小驅(qū)動(dòng)，盡量避免和減小驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)其他電器的影響。另外也要避免和減小點(diǎn)火系統(tǒng)等干擾源系統(tǒng)對(duì)其他電器的影響。另外也要避免和減小點(diǎn)火系統(tǒng)等干擾源對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的影響。對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的影響。 n、性價(jià)比高、性價(jià)比高 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為整車的一個(gè)元件，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為整車的一個(gè)元件，在保證性能的前提下，造價(jià)在保證性能的前提下，造價(jià)不能太高不能太高，尤其是當(dāng)前世界汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境下，提高驅(qū)，尤其是當(dāng)前世界汽車行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境下，提高驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性價(jià)比才能為電動(dòng)車的產(chǎn)品化鋪平道路。動(dòng)電機(jī)的性價(jià)比才能為電動(dòng)車的產(chǎn)品化鋪平道路。 n三、電

6、機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)及其控制器三、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)及其控制器電機(jī)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)電磁機(jī)械，用于電機(jī)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)電磁機(jī)械，用于實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換電能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。電動(dòng)機(jī)一般按要求具有電動(dòng)機(jī)一般按要求具有電動(dòng)電動(dòng)和和發(fā)電發(fā)電兩項(xiàng)功能，按類型兩項(xiàng)功能，按類型可選用可選用直流電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)四大類四大類n三、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)及其控制器三、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)及其控制器電機(jī)的控制系統(tǒng)主要起到電機(jī)的控制系統(tǒng)主要起到調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，使其滿調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，使其滿足整車不同運(yùn)行要求的目

7、的足整車不同運(yùn)行要求的目的。功率轉(zhuǎn)換器按所選電機(jī)類型，有功率轉(zhuǎn)換器按所選電機(jī)類型，有DC/DCDC/DC、DC/ACDC/AC、PWMPWM功功率轉(zhuǎn)換器。其作用按率轉(zhuǎn)換器。其作用按電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電流要求，將蓄電池電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電流要求，將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓等級(jí)的直流、交流或脈沖電的直流電轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓等級(jí)的直流、交流或脈沖電源源nDC/DCDC/DC是直流斬波電路是直流斬波電路將直流電變?yōu)榱硪还潭妷旱闹绷麟娀蚩烧{(diào)電壓的直流電將直流電變?yōu)榱硪还潭妷旱闹绷麟娀蚩烧{(diào)電壓的直流電。其輸出的功率或電壓的能力與占空比（由開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間與整個(gè)開其輸出的功率或電壓的能力與占空比（由開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間與整個(gè)開關(guān)的

8、周期的比值）有關(guān)。關(guān)的周期的比值）有關(guān)。開關(guān)電源可以用于升壓和降壓。開關(guān)電源可以用于升壓和降壓。nDC/ACDC/AC的轉(zhuǎn)換器（逆變器）的轉(zhuǎn)換器（逆變器）將電池組的直流電源轉(zhuǎn)化成輸出電壓和頻率穩(wěn)定的交流電源將電池組的直流電源轉(zhuǎn)化成輸出電壓和頻率穩(wěn)定的交流電源。nPWMPWM（脈沖寬度調(diào)節(jié)）（脈沖寬度調(diào)節(jié)） 通過調(diào)節(jié)脈沖寬度實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)脈沖寬度實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)指利用電容、電感的儲(chǔ)能的特性，通過可控開關(guān)進(jìn)行高頻開關(guān)的指利用電容、電感的儲(chǔ)能的特性，通過可控開關(guān)進(jìn)行高頻開關(guān)的動(dòng)作，將輸入的電能儲(chǔ)存在電容（感）里，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電能動(dòng)作，將輸入的電能儲(chǔ)存在電容（感）里，當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電能再釋放給

9、負(fù)載，提供能量。再釋放給負(fù)載，提供能量。n四、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)四、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)1 1、電機(jī)永磁化、電機(jī)永磁化n永磁電機(jī)效率高、比功率大、功率因數(shù)高、可靠性高、便于維永磁電機(jī)效率高、比功率大、功率因數(shù)高、可靠性高、便于維護(hù)護(hù)2 2、逆變器數(shù)字化、逆變器數(shù)字化n電動(dòng)汽車中，蓄電池直流電通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電給電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)汽車中，蓄電池直流電通過逆變器轉(zhuǎn)換成交流電給電動(dòng)機(jī)，其核心原件為其核心原件為TGBTTGBT和和電容電容占電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器成本的占電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器成本的50%50%以上以上3 3、系統(tǒng)集成化、系統(tǒng)集成化n在電動(dòng)汽車中，系統(tǒng)集成化是降低成本的需要。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

10、在電動(dòng)汽車中，系統(tǒng)集成化是降低成本的需要。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的集成化包括兩個(gè)方面：的集成化包括兩個(gè)方面：（1 1）機(jī)電集成：）機(jī)電集成：電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)與與發(fā)動(dòng)機(jī)集成、電動(dòng)機(jī)與變速器發(fā)動(dòng)機(jī)集成、電動(dòng)機(jī)與變速器（2 2）控制元件集成：電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所有控制元件集成）控制元件集成：電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所有控制元件集成n活動(dòng)二活動(dòng)二 直流電機(jī)及其控制系統(tǒng)直流電機(jī)及其控制系統(tǒng)直流電機(jī)是指能將直流電機(jī)是指能將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能（直流電動(dòng)（直流電動(dòng)機(jī)）或機(jī)）或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成直流電能（直流發(fā)電機(jī)）的旋將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成直流電能（直流發(fā)電機(jī)）的旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)電機(jī)。它是能實(shí)現(xiàn)它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)直

11、流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。n作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動(dòng)機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動(dòng)機(jī)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能；n作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。一、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)一、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu) 主要由主要由電樞電樞、磁極磁極、電刷及電刷架電刷及電刷架、殼體殼體及及前前后端蓋后端蓋等組成等組成 現(xiàn)代汽車起動(dòng)機(jī)一般使用現(xiàn)代汽車起動(dòng)機(jī)一般使用直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)， 這種直流電動(dòng)機(jī)其勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)。這種直流電動(dòng)機(jī)其勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)。 電刷及電刷及電刷架電刷架磁極磁極電樞電樞換向器換向器（一）（一）定子（靜止

12、部分定子（靜止部分):):產(chǎn)生主磁場(chǎng)和電動(dòng)機(jī)的機(jī)產(chǎn)生主磁場(chǎng)和電動(dòng)機(jī)的機(jī)械支撐械支撐1 1、磁極、磁極 由由磁極鐵心磁極鐵心和和磁場(chǎng)繞組磁場(chǎng)繞組兩部分組成兩部分組成 磁極是用來磁極是用來產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng) 磁極鐵心上套有磁場(chǎng)繞組，磁極鐵心上套有磁場(chǎng)繞組，4 4個(gè)（個(gè)（6 6個(gè)）繞組按個(gè)）繞組按一定方向連接，繞組通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，將磁極磁化，一定方向連接，繞組通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，將磁極磁化，各磁極的內(nèi)側(cè)形成各磁極的內(nèi)側(cè)形成N N、S S極相間排列的形式，在磁極、極相間排列的形式，在磁極、外殼和電樞鐵心之間形成磁路外殼和電樞鐵心之間形成磁路磁場(chǎng)繞組的連接方式有兩種方式：磁場(chǎng)繞組的連接方式有兩

13、種方式： 一種是四個(gè)繞組依次串聯(lián)后再與電樞繞組串聯(lián)；一種是四個(gè)繞組依次串聯(lián)后再與電樞繞組串聯(lián)； 另一種是磁場(chǎng)繞組兩兩串聯(lián)后再并聯(lián)，然后與電樞另一種是磁場(chǎng)繞組兩兩串聯(lián)后再并聯(lián)，然后與電樞繞組串聯(lián)，繞組串聯(lián)，這一種電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻小，可以獲得更大的電這一種電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻小，可以獲得更大的電樞電流樞電流。 2 2、換向磁極：、換向磁極： 由由磁極鐵心磁極鐵心和和繞組繞組兩部分組成兩部分組成 產(chǎn)生附加磁場(chǎng)，在電動(dòng)機(jī)換向時(shí)，減小電刷與產(chǎn)生附加磁場(chǎng)，在電動(dòng)機(jī)換向時(shí)，減小電刷與換向器之間的火花，避免燒壞換向器。換向器之間的火花，避免燒壞換向器。3 3、電刷和電刷架、電刷和電刷架 與換向器保持滑動(dòng)接觸，是將電流引入電樞

14、使與換向器保持滑動(dòng)接觸，是將電流引入電樞使之產(chǎn)生定向轉(zhuǎn)矩之產(chǎn)生定向轉(zhuǎn)矩 電刷一般是四個(gè)，相對(duì)安裝是同極，分別為絕電刷一般是四個(gè)，相對(duì)安裝是同極，分別為絕緣電刷和搭鐵電刷。緣電刷和搭鐵電刷。4 4、前后端蓋與軸承、前后端蓋與軸承 前端蓋用鋼板壓制，內(nèi)裝電刷架。前端蓋用鋼板壓制，內(nèi)裝電刷架。 后端蓋用灰鑄鐵或用鋁合金鑄造，內(nèi)裝電機(jī)后端蓋用灰鑄鐵或用鋁合金鑄造，內(nèi)裝電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)撥叉座及驅(qū)動(dòng)齒輪行程調(diào)整螺釘。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)撥叉座及驅(qū)動(dòng)齒輪行程調(diào)整螺釘。5 5、機(jī)殼、機(jī)殼 機(jī)殼為基礎(chǔ)件，并起導(dǎo)磁作用，用鋼管制成，機(jī)殼為基礎(chǔ)件，并起導(dǎo)磁作用，用鋼管制成，其一端開有窗口，作為觀察電刷與換向器之用，其一端開

15、有窗口，作為觀察電刷與換向器之用，殼上只有一個(gè)與外殼絕緣的電源接線柱，并在機(jī)殼上只有一個(gè)與外殼絕緣的電源接線柱，并在機(jī)殼內(nèi)部與磁場(chǎng)繞組的一端相接。殼內(nèi)部與磁場(chǎng)繞組的一端相接。（二）（二）電樞（轉(zhuǎn)動(dòng)部分）電樞（轉(zhuǎn)動(dòng)部分）： 電樞又稱轉(zhuǎn)子，它用來電樞又稱轉(zhuǎn)子，它用來產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩 由鐵心、電樞繞組、電樞軸及換向器組成由鐵心、電樞繞組、電樞軸及換向器組成 1 1、電樞鐵心、電樞鐵心 電樞鐵心由多片互相絕緣的硅鋼片疊成，借電樞鐵心由多片互相絕緣的硅鋼片疊成，借內(nèi)圓面的花鍵槽壓裝在電樞軸上，其外圓表面有內(nèi)圓面的花鍵槽壓裝在電樞軸上，其外圓表面有槽，槽，用來安裝電樞繞組用來安裝電樞繞組。2 2、

16、電樞繞組、電樞繞組 勵(lì)磁繞組通電后，在磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生感勵(lì)磁繞組通電后，在磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生感應(yīng)電流，應(yīng)電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能3 3、換向器、換向器 壓裝在電樞軸上，作用是壓裝在電樞軸上，作用是把電刷的直流電轉(zhuǎn)把電刷的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)殡姌欣@組中的導(dǎo)體所需要的交變電流變?yōu)殡姌欣@組中的導(dǎo)體所需要的交變電流。二、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理二、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理（一）直流電動(dòng)機(jī)的作用與基本原理（一）直流電動(dòng)機(jī)的作用與基本原理 直流電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，直流電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，其作用是其作用是產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)所需要的電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生發(fā)動(dòng)

17、機(jī)起動(dòng)時(shí)所需要的電磁轉(zhuǎn)矩。 直流電動(dòng)機(jī)是利用直流電動(dòng)機(jī)是利用載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)的原理動(dòng)的原理制造的。制造的。U U+ +N NS S電刷電刷換向片換向片直流電源直流電源電刷電刷換向器換向器線圈線圈I II I電流方向：電流方向：上半邊向里，上半邊向里，下半下半邊向外。邊向外。a ab bc cd d 電流方向?yàn)椋盒铍姵卣娏鞣较驗(yàn)椋盒铍姵卣龢O極正電刷正電刷換向片換向片AA線圈線圈abcdabcd換向片換向片BB負(fù)負(fù)電刷電刷蓄電池負(fù)極。電流蓄電池負(fù)極。電流方向?yàn)榉较驗(yàn)閍dad，由左手定則，由左手定則可以確定，線圈受到逆時(shí)可以確定，線圈受到逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)矩作用針方向的轉(zhuǎn)

18、矩作用, , 電樞電樞繞組及換向片在電磁力矩繞組及換向片在電磁力矩的作用下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的作用下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 電流方向?yàn)椋盒铍姵仉娏鞣较驗(yàn)椋盒铍姵卣龢O正極正電刷正電刷換向片換向片BB線圈線圈dcbadcba換向片換向片AA負(fù)電刷負(fù)電刷蓄電池負(fù)極。蓄電池負(fù)極。線圈中的電流方向?yàn)榫€圈中的電流方向?yàn)閐ada，由左手定則可以，由左手定則可以確定，確定，線圈仍然受到逆線圈仍然受到逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)矩作用時(shí)針方向的轉(zhuǎn)矩作用, , 電樞繞組及換向片在電電樞繞組及換向片在電磁力矩的作用下繼續(xù)逆磁力矩的作用下繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 注意：注意：換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無論怎樣換向片和電源固定聯(lián)接，線圈無論怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)

19、，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流轉(zhuǎn)動(dòng)，總是上半邊的電流向里，下半邊的電流向外。電刷壓在換向片上。向外。電刷壓在換向片上。U U+ +N NS S電刷電刷換向片換向片I II Ia ad dc cb bF FF FT Tn n直流電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)的工作原理1 1、直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩 當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)接上直流電源時(shí)，由于載流導(dǎo)當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)接上直流電源時(shí)，由于載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩使體在磁場(chǎng)中受到電磁力的作用，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩使電樞旋轉(zhuǎn)。電樞旋轉(zhuǎn)。 電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩M M取決于磁通取決于磁通、電樞、電樞電流電流IaIa的乘積，即的

20、乘積，即 T= CmIa T= CmIa 其中其中CmCm為電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)，它與電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)為電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)，它與電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)以及繞組的個(gè)數(shù)有關(guān)。數(shù)以及繞組的個(gè)數(shù)有關(guān)。 電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩平衡方程式：電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩平衡方程式： T=TL+T0 T=TL+T0 T0 T0（空載損耗轉(zhuǎn)矩空載損耗轉(zhuǎn)矩）: :電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，由于 電動(dòng)機(jī)本省機(jī)械摩擦等原因產(chǎn)生的阻轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)本省機(jī)械摩擦等原因產(chǎn)生的阻轉(zhuǎn)矩。 TL TL（負(fù)載轉(zhuǎn)矩負(fù)載轉(zhuǎn)矩）：（電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的）：（電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩）負(fù)載轉(zhuǎn)矩） 只有當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩只有當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩T T與空載轉(zhuǎn)矩與空載轉(zhuǎn)矩T0T0和負(fù)載轉(zhuǎn)矩和負(fù)載轉(zhuǎn)

21、矩TLTL平衡時(shí)電動(dòng)機(jī)才會(huì)穩(wěn)定平滑的運(yùn)行平衡時(shí)電動(dòng)機(jī)才會(huì)穩(wěn)定平滑的運(yùn)行。2 2、反電動(dòng)勢(shì)、反電動(dòng)勢(shì) 原理：當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組通電后，產(chǎn)原理：當(dāng)直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組通電后，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電樞旋轉(zhuǎn)。生電磁轉(zhuǎn)矩，使電樞旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的電樞繞組切割旋轉(zhuǎn)的電樞繞組切割磁力線后產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)磁力線后產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由右手定則可判斷出，由右手定則可判斷出其電動(dòng)勢(shì)的方向和線圈電流方向相反，即與外加其電動(dòng)勢(shì)的方向和線圈電流方向相反，即與外加電壓的方向相反，故稱為反電動(dòng)勢(shì)，電壓的方向相反，故稱為反電動(dòng)勢(shì)， 其大小為：其大小為： E E反反=Cen=Cen其中，其中，CeCe電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)；電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)；磁極磁通；

22、磁極磁通；n n電樞轉(zhuǎn)速。電樞轉(zhuǎn)速。 電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程式：電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程式： U=E+IaRa U=E+IaRa U: U:電樞繞組的端電壓電樞繞組的端電壓 IaRa IaRa：電樞繞組上損失的電壓降：電樞繞組上損失的電壓降 反電動(dòng)勢(shì)反電動(dòng)勢(shì)E E與電樞電流與電樞電流IaIa方向是相反的方向是相反的, ,在電路中起著在電路中起著限制電樞電流的作用限制電樞電流的作用四、直流電動(dòng)機(jī)的分類四、直流電動(dòng)機(jī)的分類 直流電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁方式可分為直流電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁方式可分為永磁式永磁式和和電磁式電磁式兩大類。兩大類。 永磁式直流電動(dòng)機(jī)磁極磁通工作時(shí)保持不變，其轉(zhuǎn)速永磁式直流電動(dòng)機(jī)磁極磁通工作時(shí)保持不變

23、，其轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增加而近似地按線性規(guī)律下降，但下降很小。隨轉(zhuǎn)矩的增加而近似地按線性規(guī)律下降，但下降很小。 電磁式直流電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁繞組與電樞繞組的連接關(guān)系電磁式直流電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁繞組與電樞繞組的連接關(guān)系又可分又可分并勵(lì)式、串勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式并勵(lì)式、串勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式三種三種1 1、他勵(lì)、并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)、并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī) 勵(lì)磁繞組與電樞繞組聯(lián)在同一電源上，若外電勵(lì)磁繞組與電樞繞組聯(lián)在同一電源上，若外電壓不變、勵(lì)磁電阻不變，則每極磁通也基本不變，壓不變、勵(lì)磁電阻不變，則每極磁通也基本不變，其機(jī)械特性和永磁式基本相同，即它們具有較其機(jī)械特性和永磁式基本相同，即它們具有較“硬硬”的機(jī)械特性的機(jī)械特性 它們

24、的適應(yīng)性能較差，一般用于減速型起動(dòng)機(jī)。它們的適應(yīng)性能較差，一般用于減速型起動(dòng)機(jī)。M他勵(lì)他勵(lì)UfIfIaUM并勵(lì)并勵(lì)UIf2 2、串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)、串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī) 勵(lì)磁繞組與電樞繞組相串聯(lián)，電樞電流等于勵(lì)磁繞組與電樞繞組相串聯(lián)，電樞電流等于勵(lì)磁繞組電流，并與總電流相等。勵(lì)磁繞組電流，并與總電流相等。 串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，輕載轉(zhuǎn)速高，串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，輕載轉(zhuǎn)速高，重載轉(zhuǎn)速低，短時(shí)間內(nèi)能輸出最大功率等特點(diǎn)，重載轉(zhuǎn)速低，短時(shí)間內(nèi)能輸出最大功率等特點(diǎn)，它具有較它具有較“軟軟”的機(jī)械特性的機(jī)械特性 因此特別適合應(yīng)用于直接驅(qū)動(dòng)式起動(dòng)機(jī)。因此特別適合應(yīng)用于直接驅(qū)動(dòng)式起動(dòng)機(jī)。串勵(lì)串勵(lì)MU3

25、3、復(fù)勵(lì)式電動(dòng)機(jī)、復(fù)勵(lì)式電動(dòng)機(jī) 磁極上有兩組勵(lì)磁繞組，一組同電樞串聯(lián)，磁極上有兩組勵(lì)磁繞組，一組同電樞串聯(lián)，另一組則同電樞并聯(lián)。另一組則同電樞并聯(lián)。 復(fù)勵(lì)式電動(dòng)機(jī)在空載運(yùn)行的情況下與并勵(lì)電復(fù)勵(lì)式電動(dòng)機(jī)在空載運(yùn)行的情況下與并勵(lì)電動(dòng)機(jī)相似，加了負(fù)載后，串勵(lì)繞組的磁場(chǎng)將隨負(fù)動(dòng)機(jī)相似，加了負(fù)載后，串勵(lì)繞組的磁場(chǎng)將隨負(fù)載的增加而加強(qiáng)，運(yùn)行情況接近串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)。載的增加而加強(qiáng)，運(yùn)行情況接近串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)。 因此它的機(jī)械特性比并勵(lì)式軟，較串勵(lì)式硬。因此它的機(jī)械特性比并勵(lì)式軟，較串勵(lì)式硬。復(fù)勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)被一些大功率起動(dòng)機(jī)所采用。復(fù)勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)被一些大功率起動(dòng)機(jī)所采用。復(fù)勵(lì)復(fù)勵(lì)MUn直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)

26、的調(diào)速 調(diào)速：調(diào)速：使電動(dòng)機(jī)在同樣的負(fù)載下得到不同的轉(zhuǎn)速使電動(dòng)機(jī)在同樣的負(fù)載下得到不同的轉(zhuǎn)速調(diào)速的目的：改變電機(jī)的工作速度，適應(yīng)不同工況下調(diào)速的目的：改變電機(jī)的工作速度，適應(yīng)不同工況下汽車行駛要求。汽車行駛要求。 可見，要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，有三種方法：可見，要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，有三種方法：（1 1）調(diào)節(jié)電樞端電壓）調(diào)節(jié)電樞端電壓U U；降壓方向，從上向下調(diào)降壓方向，從上向下調(diào)（2 2）調(diào)節(jié)勵(lì)磁磁通）調(diào)節(jié)勵(lì)磁磁通；弱磁調(diào)速，從下向上調(diào)弱磁調(diào)速，從下向上調(diào)（3 3）調(diào)節(jié)電樞外串電阻；）調(diào)節(jié)電樞外串電阻；從上向下調(diào)從上向下調(diào) n直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)電機(jī)有兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：電機(jī)有兩種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：

27、n電動(dòng)電動(dòng): :運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)T T與與n n同向。同向。n制動(dòng)制動(dòng): :運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)T T與與n n反向。反向。制動(dòng)的目的使電機(jī)停車或限速制動(dòng)的目的使電機(jī)停車或限速。 T= CmIaT= CmIan、能耗制動(dòng)：、能耗制動(dòng)：n制動(dòng)瞬間制動(dòng)瞬間, ,斷開電源，勵(lì)磁不變，因慣性轉(zhuǎn)速不變，斷開電源，勵(lì)磁不變，因慣性轉(zhuǎn)速不變，n n不變，但電樞電流改變了方向，使不變，但電樞電流改變了方向，使T T反向，電機(jī)處反向，電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。于制動(dòng)狀態(tài)。 T=CeT=CeIaIa n2 2、反接制動(dòng)：、反接制動(dòng)：轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)：轉(zhuǎn)速反向的反接制動(dòng)：正接反轉(zhuǎn)正接反轉(zhuǎn)。電機(jī)的轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)被負(fù)載拖動(dòng)反向起電機(jī)的轉(zhuǎn)

28、矩小于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)被負(fù)載拖動(dòng)反向起動(dòng)動(dòng)，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速逆電磁轉(zhuǎn)矩的方向旋轉(zhuǎn)，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速逆電磁轉(zhuǎn)矩的方向旋轉(zhuǎn)，n n 與與T T反向，反向，電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。電樞反接的反接制動(dòng)：電樞反接的反接制動(dòng)：正轉(zhuǎn)反接正轉(zhuǎn)反接。電機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行，突將電樞反接電機(jī)在電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行，突將電樞反接，即，即U U為負(fù)，為負(fù)，電樞電流改變方向，使電樞電流改變方向，使T T改變方向，電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。改變方向，電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。n3 3、回饋制動(dòng)：再生制動(dòng)、回饋制動(dòng)：再生制動(dòng)1)1)負(fù)載拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電機(jī)運(yùn)行在反向電動(dòng)狀態(tài)負(fù)載拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電機(jī)運(yùn)行在反向電動(dòng)狀態(tài)， 某原因使電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，

29、某原因使電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，EnUEnU，使電樞，使電樞電流反向，即電流反向，即T T 反向，反向，電機(jī)進(jìn)入發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)電機(jī)進(jìn)入發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，而，而起制動(dòng)作用。電機(jī)將軸上輸入的機(jī)械功率大部分回饋起制動(dòng)作用。電機(jī)將軸上輸入的機(jī)械功率大部分回饋給電源，小部分消耗在電阻上給電源，小部分消耗在電阻上En=CeEn=CeN NU=En+IaRaU=En+IaRa2)2)改變電樞電壓：改變電樞電壓：電機(jī)在正向電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行，電機(jī)在正向電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行，突降電樞電壓突降電樞電壓,En,En來不來不及變化，出現(xiàn)回饋制動(dòng)及變化，出現(xiàn)回饋制動(dòng)n活動(dòng)三活動(dòng)三 感應(yīng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)感應(yīng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)n一、一、三

30、相交流異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)三相交流異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)三相交流異步電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩種：三相交流異步電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)分為兩種：n鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)和和繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)。n異步電動(dòng)機(jī)由兩個(gè)基本部分組成：異步電動(dòng)機(jī)由兩個(gè)基本部分組成：定子定子( (固定部分固定部分) )和轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子( (旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)部分) )。n1 1、定子：定子是三相異步電動(dòng)機(jī)的靜止部分，其作、定子：定子是三相異步電動(dòng)機(jī)的靜止部分，其作用是用是產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和機(jī)械支撐產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和機(jī)械支撐。n2 2、轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子是三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，其作、轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子是三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，其作用是用是旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)

31、生電磁轉(zhuǎn)矩旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。 n1 1、對(duì)稱三相定子繞組、對(duì)稱三相定子繞組n鼠籠式和繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)的鼠籠式和繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)完全相定子結(jié)構(gòu)完全相同同，均由，均由定子鐵芯定子鐵芯和和對(duì)稱三相定子繞組組成對(duì)稱三相定子繞組組成n三相繞組匝數(shù)相同、繞組分布相同，三相繞組首和三相繞組匝數(shù)相同、繞組分布相同，三相繞組首和首、尾和尾均相差首、尾和尾均相差120120，每相繞組首、尾相差，每相繞組首、尾相差180180n 2 2、三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組、三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同，鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子由，鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯轉(zhuǎn)子鐵芯和和鼠籠鼠籠組組成

32、，而繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子由成，而繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯轉(zhuǎn)子鐵芯和和對(duì)稱三相轉(zhuǎn)子繞對(duì)稱三相轉(zhuǎn)子繞組組成組組成。繞線型轉(zhuǎn)子經(jīng)繞組為繞線型轉(zhuǎn)子經(jīng)繞組為三相繞組三相繞組，而且三相繞組，而且三相繞組為星型為星型(Y)(Y)接法接法，有三個(gè)端頭與三個(gè)，有三個(gè)端頭與三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)滑環(huán)相連接轉(zhuǎn)動(dòng)滑環(huán)相連接，三個(gè)轉(zhuǎn)，三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)滑環(huán)通過動(dòng)滑環(huán)通過電刷與外設(shè)三相啟動(dòng)設(shè)備相連接電刷與外設(shè)三相啟動(dòng)設(shè)備相連接)120sin(2)120sin(2sin2CBAtIitIitIipppAiAiBiCXBYCZn3 3、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理、三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理n旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生n把三相定子繞組接成

33、星形接到對(duì)稱三相電把三相定子繞組接成星形接到對(duì)稱三相電源，定子繞組中便有對(duì)稱三相電流流過。源，定子繞組中便有對(duì)稱三相電流流過。n三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組是一個(gè)空間位置對(duì)稱的三相三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組是一個(gè)空間位置對(duì)稱的三相繞組，繞組，如果在定子繞組中通入三相對(duì)稱的交流電流，就如果在定子繞組中通入三相對(duì)稱的交流電流，就會(huì)在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部建立起一個(gè)恒速旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)會(huì)在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部建立起一個(gè)恒速旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，稱為，稱為旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，它是異步電動(dòng)機(jī)工作的基本條件磁場(chǎng)，它是異步電動(dòng)機(jī)工作的基本條件。 圖4-7 三相對(duì)稱電流波形及旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)U1W1V1iWiV VU1W1V1iVU1W1V1iWU1W1V1iWiV

34、iUiUU2V2V1W1W2U1SNU2V2V1W1W2U1NSU2V1W2W1U1V2NSNSV2V1U2U1W2W1t=0 t=T/6 t=T/3t=T/2n定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速被稱為定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速被稱為同步速同步速，又稱為電動(dòng)，又稱為電動(dòng)機(jī)同步速，用機(jī)同步速，用n0n0表示。表示。n定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與電源電壓頻率定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速與電源電壓頻率f1f1成正比與成正比與磁極對(duì)數(shù)磁極對(duì)數(shù)P P成反比。成反比。r/min 601opfn noFFnn三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理n靜止的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，靜止的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子切割磁感轉(zhuǎn)子切割

35、磁感應(yīng)線應(yīng)線，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并在形成閉合回，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并在形成閉合回路的路的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流。轉(zhuǎn)子電流在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)子電流在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力受到磁場(chǎng)力F F的作用的作用，F(xiàn) F的方向用左手定則判定。電磁力的方向用左手定則判定。電磁力在轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩。在轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩。電磁轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的電磁轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向一致。方向一致。n電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其轉(zhuǎn)速n n總是稍低于同步轉(zhuǎn)速總是稍低于同步轉(zhuǎn)速n no o，因而稱為因而稱為異步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)。又因?yàn)楫a(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的電流是電磁。又因?yàn)楫a(chǎn)

36、生電磁轉(zhuǎn)矩的電流是電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的，所以也稱為感應(yīng)所產(chǎn)生的，所以也稱為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)n轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率三相異步電動(dòng)機(jī)同步速三相異步電動(dòng)機(jī)同步速nono與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n n之差之差(n=no-n)(n=no-n)稱為稱為轉(zhuǎn)差轉(zhuǎn)差；轉(zhuǎn)差與同步速百分比稱為轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差與同步速百分比稱為轉(zhuǎn)差率，用，用s s表示，電動(dòng)機(jī)額定狀態(tài)下表示，電動(dòng)機(jī)額定狀態(tài)下SNSN(2(26)6)。nS =(no-n)/ no S =(no-n)/ no 100% 100% nn =n =（1-s1-s）no =no =（1-s1-s）60fl/p 60fl/p n由以上分析可知轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由以上分析可知轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n n與同

37、步轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速nono相差很小，相差很小，電動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作在電動(dòng)狀態(tài)機(jī)工作在電動(dòng)狀態(tài)nno ,nno ,電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)nnonno。n二、三相電動(dòng)機(jī)的調(diào)速二、三相電動(dòng)機(jī)的調(diào)速根據(jù)各種生產(chǎn)機(jī)械需要，需要對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)各種生產(chǎn)機(jī)械需要，需要對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，這就是調(diào)速。這就是調(diào)速。三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表達(dá)式三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表達(dá)式: :nn=n=（1-s1-s）nono；n=n=（1-s1-s）60 f1/p60 f1/pn可知三相異步電動(dòng)機(jī)可以通過可知三相異步電動(dòng)機(jī)可以通過改變電壓頻率改變電壓頻率(fl(fl）調(diào)）調(diào)速、改變轉(zhuǎn)差率（速、改變轉(zhuǎn)差率（

38、s)s)調(diào)速、改變磁極（調(diào)速、改變磁極（p p）調(diào)速）調(diào)速等三等三種方法。種方法。 n1 1、變頻調(diào)速、變頻調(diào)速通過功率轉(zhuǎn)換器把通過功率轉(zhuǎn)換器把電池存儲(chǔ)的直流電池存儲(chǔ)的直流電變換成為頻率和電變換成為頻率和電壓均可調(diào)節(jié)的三相交流電源電壓均可調(diào)節(jié)的三相交流電源，然后供給三相異步電，然后供給三相異步電動(dòng)機(jī)，從而動(dòng)機(jī)，從而使電動(dòng)機(jī)的速度得到調(diào)節(jié)使電動(dòng)機(jī)的速度得到調(diào)節(jié)。變頻調(diào)速屬于變頻調(diào)速屬于無級(jí)調(diào)速無級(jí)調(diào)速，具有機(jī)械特性曲線較硬的特，具有機(jī)械特性曲線較硬的特點(diǎn)。點(diǎn)。調(diào)速范圍廣，調(diào)速性能好調(diào)速范圍廣，調(diào)速性能好。n2 2、改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速、改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速n調(diào)壓調(diào)速調(diào)壓調(diào)速改變定子繞組加的電壓，改變定子繞組

39、加的電壓，隨著電壓的下降，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)隨著電壓的下降，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速連續(xù)下降速連續(xù)下降，可實(shí)現(xiàn)，可實(shí)現(xiàn)無極無極調(diào)速調(diào)速。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：調(diào)速范圍小調(diào)速范圍小，難滿，難滿足機(jī)械調(diào)速要求，較少采足機(jī)械調(diào)速要求，較少采用用n繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻調(diào)速組串電阻調(diào)速通過改變通過改變轉(zhuǎn)子繞組中串接轉(zhuǎn)子繞組中串接調(diào)速電阻的大小來調(diào)整轉(zhuǎn)調(diào)速電阻的大小來調(diào)整轉(zhuǎn)差率實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速的差率實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速的，又，又稱為變阻調(diào)速稱為變阻調(diào)速。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :工作可靠，調(diào)速簡(jiǎn)單工作可靠，調(diào)速簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：調(diào)速范圍窄，調(diào)速平滑缺點(diǎn)：調(diào)速范圍窄，調(diào)速平滑性差，調(diào)速能耗大性差，調(diào)速能耗大n3 3、變極調(diào)速、變極調(diào)速變極調(diào)速就

40、是變極調(diào)速就是改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的接法使定子磁極改變電動(dòng)機(jī)定子繞組的接法使定子磁極改變，從而改變同步轉(zhuǎn)速改變，從而改變同步轉(zhuǎn)速nono實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速改變。變。變極率調(diào)速是極率調(diào)速是跳躍式調(diào)速，即速度變化非常大跳躍式調(diào)速，即速度變化非常大；例如電；例如電動(dòng)機(jī)從兩極調(diào)到四極，轉(zhuǎn)速就從動(dòng)機(jī)從兩極調(diào)到四極，轉(zhuǎn)速就從28002800轉(zhuǎn)分跳躍到轉(zhuǎn)分跳躍到14501450轉(zhuǎn)分。轉(zhuǎn)分。 適合于多速電動(dòng)機(jī)調(diào)速適合于多速電動(dòng)機(jī)調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)n1 1能耗制動(dòng)能耗制動(dòng)n電動(dòng)機(jī)定子繞組切斷三相電源后迅速接通直流電源電動(dòng)機(jī)定子繞組切斷三相電源后迅速接通直流電源。感應(yīng)。感應(yīng)電流

41、與直流電產(chǎn)生的固定磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩方電流與直流電產(chǎn)生的固定磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩方向與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，起到制動(dòng)作用。向與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，起到制動(dòng)作用。n特點(diǎn)：是制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)，但需要額外的直流電源。特點(diǎn)：是制動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)，但需要額外的直流電源。+M3Fnn0=0n2 2反接制動(dòng)反接制動(dòng)n電動(dòng)機(jī)停車時(shí)將三相電源中的任意兩相對(duì)調(diào)，使電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)停車時(shí)將三相電源中的任意兩相對(duì)調(diào)，使電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)改變方向產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)改變方向，電磁轉(zhuǎn)矩方向也隨之改變，成，電磁轉(zhuǎn)矩方向也隨之改變，成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。n注意：當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近為零時(shí)，要及時(shí)斷開電源防止注意：當(dāng)

42、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近為零時(shí)，要及時(shí)斷開電源防止電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。n特點(diǎn)：簡(jiǎn)單，制動(dòng)效果好特點(diǎn)：簡(jiǎn)單，制動(dòng)效果好n反接時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)加快，因而電流較反接時(shí)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)加快，因而電流較大大。對(duì)于功率較大的電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)必須。對(duì)于功率較大的電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)必須在定子電路（鼠籠在定子電路（鼠籠式）或轉(zhuǎn)子電路（繞線式）中接入電阻式）或轉(zhuǎn)子電路（繞線式）中接入電阻，用以限制電流。，用以限制電流。M3Fnn0n3 3發(fā)電反饋制動(dòng)發(fā)電反饋制動(dòng)n電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子速時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)方向相反的運(yùn)動(dòng)方向相反，從而限制轉(zhuǎn)，

43、從而限制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，起到了制動(dòng)作用。子的轉(zhuǎn)速，起到了制動(dòng)作用。n當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速大于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速時(shí)，速時(shí)，有電能從電動(dòng)機(jī)的定子有電能從電動(dòng)機(jī)的定子返回給電源返回給電源，實(shí)際上這時(shí)電動(dòng)，實(shí)際上這時(shí)電動(dòng)機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)入發(fā)電機(jī)運(yùn)行，所以機(jī)已經(jīng)轉(zhuǎn)入發(fā)電機(jī)運(yùn)行，所以這種制動(dòng)稱為發(fā)電反饋制動(dòng)。這種制動(dòng)稱為發(fā)電反饋制動(dòng)。Fnnn0n0n三、單相交流電動(dòng)機(jī)三、單相交流電動(dòng)機(jī)n（一）單相異步電動(dòng)機(jī)分類（一）單相異步電動(dòng)機(jī)分類單相異步電動(dòng)機(jī)是單相異步電動(dòng)機(jī)是單相交流電源供電單相交流電源供電的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)由單相異步電動(dòng)機(jī)由定子定子、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子、軸承軸承、機(jī)殼、端蓋等、機(jī)殼、端蓋等構(gòu)成。

44、構(gòu)成。 單相異步電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)分，分為單相異步電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)分，分為罩極式罩極式和和分相式分相式n分相式電動(dòng)機(jī)分相式電動(dòng)機(jī)分相式電動(dòng)機(jī)的分相式電動(dòng)機(jī)的定子繞組定子繞組分為分為工作繞組工作繞組和和起動(dòng)起動(dòng)繞組繞組兩相繞組。兩相繞組。n工作繞組和啟動(dòng)繞組在定子腔內(nèi)相互成工作繞組和啟動(dòng)繞組在定子腔內(nèi)相互成9090電角度電角度；可分為可分為電容分相電容分相、電感分相電感分相、電阻分相電阻分相三種類三種類型。型。其轉(zhuǎn)子為鼠籠型轉(zhuǎn)子。其轉(zhuǎn)子為鼠籠型轉(zhuǎn)子。nU1U1和和V1V1之間接電容器之間接電容器C C則稱為則稱為電容分相電容分相n若在若在U1U1和和V1V1之間接電感器之間接電感器L,L,則稱為則稱為電感

45、分相電感分相n若在若在U1U1和和V1V1之間接電阻器之間接電阻器R,R,則稱為則稱為電阻分相電阻分相n（二）單相電動(dòng)機(jī)工作原理（二）單相電動(dòng)機(jī)工作原理當(dāng)向單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組中當(dāng)向單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組中工作繞組工作繞組通入單相通入單相交流電后，交流電后，當(dāng)電流在正半周及負(fù)半周不斷交變時(shí)，其當(dāng)電流在正半周及負(fù)半周不斷交變時(shí)，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小及方向也在不斷變化，產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小及方向也在不斷變化，但但磁場(chǎng)的軸線磁場(chǎng)的軸線則沿縱軸方向固定不動(dòng)則沿縱軸方向固定不動(dòng)，這樣的，這樣的磁場(chǎng)稱為脈動(dòng)磁場(chǎng)磁場(chǎng)稱為脈動(dòng)磁場(chǎng)。當(dāng)電流為正半波時(shí)，磁場(chǎng)方向垂直向下；當(dāng)電流為負(fù)當(dāng)電流為正半波時(shí)，磁場(chǎng)方向垂直向下；

46、當(dāng)電流為負(fù)半波時(shí)，磁場(chǎng)方向垂直向上；當(dāng)電流為零時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)半波時(shí)，磁場(chǎng)方向垂直向上；當(dāng)電流為零時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度為零。度為零。 電流正半周產(chǎn)生的磁場(chǎng)電流正半周產(chǎn)生的磁場(chǎng) 電流負(fù)半周產(chǎn)生的磁場(chǎng)電流負(fù)半周產(chǎn)生的磁場(chǎng) n脈動(dòng)磁場(chǎng)可分解為脈動(dòng)磁場(chǎng)可分解為兩個(gè)幅值相等、轉(zhuǎn)速相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)兩個(gè)幅值相等、轉(zhuǎn)速相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而在氣隙中建立從而在氣隙中建立正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。n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)電流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流 。n感應(yīng)電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生感應(yīng)電流與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生正、反電磁轉(zhuǎn)矩正、反電磁轉(zhuǎn)矩。正向

47、電磁。正向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)；反向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子；反向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)。這。這兩個(gè)轉(zhuǎn)矩疊加起來就是推動(dòng)兩個(gè)轉(zhuǎn)矩疊加起來就是推動(dòng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的合成轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的合成轉(zhuǎn)矩。 n單相異步電動(dòng)機(jī)定子都有一套單相異步電動(dòng)機(jī)定子都有一套工作繞組工作繞組，它在電動(dòng)機(jī)的氣，它在電動(dòng)機(jī)的氣隙中，只能產(chǎn)生隙中，只能產(chǎn)生正，負(fù)交變的脈振磁場(chǎng)正，負(fù)交變的脈振磁場(chǎng)，不能產(chǎn)生，不能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)場(chǎng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的，當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的合成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流合成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流為為0 0，合成轉(zhuǎn)矩為，合成轉(zhuǎn)矩為0 0，因此，因此轉(zhuǎn)子沒有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子沒有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。故單相

48、異步。故單相異步電動(dòng)機(jī)如果不采取一定的措施，單相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)如果不采取一定的措施，單相異步電動(dòng)機(jī)不能自行不能自行啟動(dòng)啟動(dòng)，如果用一個(gè)外力使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一下，則轉(zhuǎn)子能沿該方，如果用一個(gè)外力使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一下，則轉(zhuǎn)子能沿該方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。n用外力使電動(dòng)機(jī)向某一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的用外力使電動(dòng)機(jī)向某一方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流，正反轉(zhuǎn)電磁轉(zhuǎn)矩方向相反，但大小不同勢(shì)、感應(yīng)電流，正反轉(zhuǎn)電磁轉(zhuǎn)矩方向相反，但大小不同，使使合成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流不為合成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流不為0 0，合成轉(zhuǎn)矩不為，合成轉(zhuǎn)矩不為0 0。這樣平這樣平衡就打破了，轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的合成電磁轉(zhuǎn)矩將不再是零，衡就打

49、破了，轉(zhuǎn)子所產(chǎn)生的合成電磁轉(zhuǎn)矩將不再是零，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子將順著推動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)起來子將順著推動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)起來。n要使單相電機(jī)能自動(dòng)旋轉(zhuǎn)起來，在定子中加上一個(gè)要使單相電機(jī)能自動(dòng)旋轉(zhuǎn)起來，在定子中加上一個(gè)起動(dòng)繞起動(dòng)繞組組，起動(dòng)繞組與工作繞組在空間上相差起動(dòng)繞組與工作繞組在空間上相差9090度度，起動(dòng)繞組要，起動(dòng)繞組要串接一個(gè)合適的串接一個(gè)合適的電容電容，使得，使得與工作繞組的電流在相位上近與工作繞組的電流在相位上近似相差似相差9090度度，即所謂的分相原理。這樣兩個(gè)在時(shí)間上相差，即所謂的分相原理。這樣兩個(gè)在時(shí)間上相差9090度的電流通入兩個(gè)在空間上相差度的電流通入兩個(gè)在空間上相差9090度的繞組，將會(huì)在空度的繞

50、組，將會(huì)在空間上產(chǎn)生間上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) n在這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，轉(zhuǎn)子就能自動(dòng)起動(dòng)，起動(dòng)后，待在這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，轉(zhuǎn)子就能自動(dòng)起動(dòng)，起動(dòng)后，待轉(zhuǎn)速升到一定時(shí)，借助于一個(gè)安裝在轉(zhuǎn)子上的離心開關(guān)或轉(zhuǎn)速升到一定時(shí)，借助于一個(gè)安裝在轉(zhuǎn)子上的離心開關(guān)或其他自動(dòng)控制裝置將其他自動(dòng)控制裝置將起動(dòng)繞組斷開起動(dòng)繞組斷開，正常工作時(shí)只有工作正常工作時(shí)只有工作繞組工作繞組工作。n起動(dòng)繞組可以做成短時(shí)工作方式。要改變這種電機(jī)的轉(zhuǎn)向，起動(dòng)繞組可以做成短時(shí)工作方式。要改變這種電機(jī)的轉(zhuǎn)向，只要把只要把起動(dòng)繞組的接線端頭調(diào)換起動(dòng)繞組的接線端頭調(diào)換一下即可。一下即可。 n在單相電動(dòng)機(jī)中，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的另一種方法稱為在單相

51、電動(dòng)機(jī)中，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的另一種方法稱為罩極法罩極法，又稱又稱單相罩極式電動(dòng)機(jī)單相罩極式電動(dòng)機(jī)。此種電動(dòng)機(jī)定子做成凸極式的，。此種電動(dòng)機(jī)定子做成凸極式的，有兩極和四極兩種。每個(gè)磁極在有兩極和四極兩種。每個(gè)磁極在1/3-1/41/3-1/4全極面處開有小全極面處開有小槽，把磁極分成兩個(gè)部分，在小的部分上套裝上一個(gè)槽，把磁極分成兩個(gè)部分，在小的部分上套裝上一個(gè)短路短路銅環(huán)銅環(huán)，好象把這部分磁極罩起來一樣，所以叫罩極式電動(dòng)，好象把這部分磁極罩起來一樣，所以叫罩極式電動(dòng)機(jī)機(jī)。n當(dāng)定子繞組通電后，在磁極中產(chǎn)生主磁通，其中當(dāng)定子繞組通電后，在磁極中產(chǎn)生主磁通，其中穿過短路穿過短路銅環(huán)的主磁通在銅環(huán)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)

52、在相位上滯后銅環(huán)的主磁通在銅環(huán)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)在相位上滯后9090度的感應(yīng)度的感應(yīng)電流，此電流產(chǎn)生的磁通在相位上也滯后于主磁通電流，此電流產(chǎn)生的磁通在相位上也滯后于主磁通，它的，它的作用與電容式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞組相當(dāng)，從而產(chǎn)生作用與電容式電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)繞組相當(dāng)，從而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來。 n（四）單相電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)（四）單相電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)1 1、電阻啟動(dòng)單繞組運(yùn)行方式、電阻啟動(dòng)單繞組運(yùn)行方式n指單相電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)，指單相電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)，工作繞組和串電阻器的啟工作繞組和串電阻器的啟動(dòng)繞組并聯(lián)后加單相交流電壓動(dòng)繞組并聯(lián)后加單相交流電壓，這兩個(gè)繞組和軸線，這兩個(gè)繞組和軸線在空間成在空間

53、成9090度電角度形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)在磁場(chǎng)度電角度形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)在磁場(chǎng)作用下啟動(dòng)，作用下啟動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，靠特當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，靠特殊的離心開關(guān)自動(dòng)斷開殊的離心開關(guān)自動(dòng)斷開，使啟動(dòng)繞組切斷電源，只，使啟動(dòng)繞組切斷電源，只有工作繞組接通電源，有工作繞組接通電源，電動(dòng)機(jī)在脈振磁場(chǎng)作用下穩(wěn)電動(dòng)機(jī)在脈振磁場(chǎng)作用下穩(wěn)定運(yùn)行定運(yùn)行。n 2 2、電感啟動(dòng)單繞組運(yùn)行方式、電感啟動(dòng)單繞組運(yùn)行方式指單相電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)，指單相電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)，工作繞組和串電感器的啟動(dòng)工作繞組和串電感器的啟動(dòng)繞組并聯(lián)后加單相交流電壓繞組并聯(lián)后加單相交流電壓，這兩個(gè)繞組和軸線在空，這兩個(gè)繞組和軸線在空間

54、成間成9090度電角度形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作度電角度形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下啟動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，靠特殊的用下啟動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，靠特殊的離心開關(guān)自動(dòng)斷開，使離心開關(guān)自動(dòng)斷開，使啟動(dòng)繞組切斷電源啟動(dòng)繞組切斷電源，只有工作，只有工作繞組接通電源，電動(dòng)機(jī)在脈振磁場(chǎng)作用下穩(wěn)定運(yùn)行。繞組接通電源，電動(dòng)機(jī)在脈振磁場(chǎng)作用下穩(wěn)定運(yùn)行。n 3 3、電容啟動(dòng)單繞組運(yùn)行方式、電容啟動(dòng)單繞組運(yùn)行方式指單相電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)，指單相電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)，工作繞組和串電容器的啟動(dòng)工作繞組和串電容器的啟動(dòng)繞組，并聯(lián)后加單相交流電壓繞組，并聯(lián)后加單相交流電壓，這兩個(gè)繞組和軸線在，這兩個(gè)

55、繞組和軸線在空間成空間成9090度電角度形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)在磁場(chǎng)作用度電角度形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)在磁場(chǎng)作用下啟動(dòng)，下啟動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，靠特殊的離當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，靠特殊的離心開關(guān)自動(dòng)斷開心開關(guān)自動(dòng)斷開，使啟動(dòng)繞組切斷電源，只有工作繞，使啟動(dòng)繞組切斷電源，只有工作繞組接通電源，組接通電源，電動(dòng)機(jī)在脈振磁場(chǎng)作用下穩(wěn)定運(yùn)行電動(dòng)機(jī)在脈振磁場(chǎng)作用下穩(wěn)定運(yùn)行。n（五）單相電動(dòng)機(jī)調(diào)速（五）單相電動(dòng)機(jī)調(diào)速單相電動(dòng)機(jī)調(diào)速有單相電動(dòng)機(jī)調(diào)速有3 3種常用的方法，即種常用的方法，即串電抗串電抗器調(diào)速器調(diào)速、串調(diào)速繞組串調(diào)速繞組和和變頻調(diào)速變頻調(diào)速，變頻調(diào)速是，變頻調(diào)速是目前應(yīng)用較多。目前應(yīng)

56、用較多。n1 1、單相電動(dòng)機(jī)串電抗器調(diào)速、單相電動(dòng)機(jī)串電抗器調(diào)速電抗器電抗器L L串于單相電動(dòng)機(jī)兩個(gè)繞組公共端，電抗器串于單相電動(dòng)機(jī)兩個(gè)繞組公共端，電抗器L L有有三條引出線，分別接于調(diào)速開關(guān)三條引出線，分別接于調(diào)速開關(guān)SKSK的三個(gè)定觸點(diǎn)，調(diào)的三個(gè)定觸點(diǎn)，調(diào)速開關(guān)速開關(guān)SKSK的還有一個(gè)觸點(diǎn)和電源線相連接，的還有一個(gè)觸點(diǎn)和電源線相連接，通過改變通過改變調(diào)速開關(guān)調(diào)速開關(guān)SKSK旋鈕位置使得電動(dòng)機(jī)兩個(gè)繞組承受電壓發(fā)旋鈕位置使得電動(dòng)機(jī)兩個(gè)繞組承受電壓發(fā)生改變，從而改變轉(zhuǎn)速生改變，從而改變轉(zhuǎn)速，實(shí)質(zhì)是，實(shí)質(zhì)是調(diào)壓調(diào)速法調(diào)壓調(diào)速法。n 2 2、單相電動(dòng)機(jī)串調(diào)速繞組調(diào)速、單相電動(dòng)機(jī)串調(diào)速繞組調(diào)速將將調(diào)速

57、繞組串于單相電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)繞組調(diào)速繞組串于單相電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)繞組，調(diào)速繞組有，調(diào)速繞組有3 3條引出線，分別接于調(diào)速開關(guān)條引出線，分別接于調(diào)速開關(guān)SKSK的的3 3個(gè)定觸點(diǎn)，調(diào)速開個(gè)定觸點(diǎn)，調(diào)速開關(guān)關(guān)SKSK的還有一個(gè)觸點(diǎn)和電源線相連接，的還有一個(gè)觸點(diǎn)和電源線相連接，通過改變調(diào)速通過改變調(diào)速開關(guān)開關(guān)SKSK旋鈕位置使得電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)繞組承受電壓發(fā)生改旋鈕位置使得電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)繞組承受電壓發(fā)生改變，從而改變轉(zhuǎn)速變，從而改變轉(zhuǎn)速，實(shí)質(zhì)是，實(shí)質(zhì)是調(diào)磁調(diào)速法調(diào)磁調(diào)速法n3 3、單相電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速、單相電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速單相電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速實(shí)質(zhì)是改變單相電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速實(shí)質(zhì)是改變電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓頻率，就

58、會(huì)改變電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速頻率，就會(huì)改變電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速，進(jìn)而達(dá)到改變轉(zhuǎn)速，進(jìn)而達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的，此調(diào)速方法是最理想的方法。的目的，此調(diào)速方法是最理想的方法。n五、無刷直流電動(dòng)機(jī)五、無刷直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速和啟動(dòng)性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)直流電動(dòng)機(jī)具有調(diào)速和啟動(dòng)性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn)，但是電刷和換向器嚴(yán)重影響點(diǎn)擊精度和性能，所點(diǎn)，但是電刷和換向器嚴(yán)重影響點(diǎn)擊精度和性能，所產(chǎn)生的火花引起無線電干擾縮短電機(jī)壽命。產(chǎn)生的火花引起無線電干擾縮短電機(jī)壽命。無刷直流電機(jī)利用無刷直流電機(jī)利用電子開關(guān)線路電子開關(guān)線路和和位置傳感器位置傳感器代替電代替電刷和換向器刷和換向器無刷直流電動(dòng)機(jī)是由無刷直流電動(dòng)機(jī)是由電

59、動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)子位置傳感器轉(zhuǎn)子位置傳感器和和電子電子開關(guān)線路開關(guān)線路三部分組成三部分組成n五、無刷直流電動(dòng)機(jī)五、無刷直流電動(dòng)機(jī)直流電源通過開關(guān)線路向電動(dòng)機(jī)定子繞組供電直流電源通過開關(guān)線路向電動(dòng)機(jī)定子繞組供電，電動(dòng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子位置由機(jī)轉(zhuǎn)子位置由位置傳感器檢測(cè)并提供信號(hào)去觸發(fā)開關(guān)位置傳感器檢測(cè)并提供信號(hào)去觸發(fā)開關(guān)線路中的功率開關(guān)元件使之導(dǎo)通或截止線路中的功率開關(guān)元件使之導(dǎo)通或截止，從而控制電，從而控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。n五、無刷直流電動(dòng)機(jī)五、無刷直流電動(dòng)機(jī)n（1 1）無刷直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)）無刷直流電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu) n1 1、電動(dòng)機(jī)定子、電動(dòng)機(jī)定子n2 2、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子n3 3

60、、位置傳感器定子、位置傳感器定子n4 4、位置傳感器轉(zhuǎn)子、位置傳感器轉(zhuǎn)子n5 5、驅(qū)動(dòng)電路或電子開關(guān)電路、驅(qū)動(dòng)電路或電子開關(guān)電路n電動(dòng)機(jī)的定子電動(dòng)機(jī)的定子電動(dòng)機(jī)的定子繞組為對(duì)稱電動(dòng)機(jī)的定子繞組為對(duì)稱多相繞組多相繞組（星型或封閉式），（星型或封閉式），各相繞組與電子開關(guān)線路中的各相繞組與電子開關(guān)線路中的開關(guān)管開關(guān)管（橋式和非橋式）（橋式和非橋式）連接。連接。n電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子用永磁材料制作成電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子用永磁材料制作成一定極數(shù)的永磁體一定極數(shù)的永磁體。為了檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有為了檢測(cè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的極性，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝有位置傳位置傳感器感器。n位置傳感器位置傳感器電