電機(jī)文獻(xiàn)綜述

1、電機(jī)文獻(xiàn)綜述（08級） 學(xué)生姓名 金其超 學(xué) 號 08132209 院 系 工學(xué)院機(jī)電系專 業(yè) 自動化 082填寫日期 2010-09-27電機(jī)行業(yè)綜述前言電機(jī)行業(yè)是一個(gè)傳統(tǒng)的行業(yè)。經(jīng)過200多年的發(fā)展，它已經(jīng)成為現(xiàn)代生產(chǎn)、生活中不可或缺的核心、基礎(chǔ)，是國民經(jīng)濟(jì)中重要的一環(huán)。作為勞動密集型產(chǎn)業(yè)，我國發(fā)展電機(jī)制造業(yè)有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。到目前為止，我國的電機(jī)制造業(yè)已經(jīng)具有一定規(guī)模。據(jù)全國電工行業(yè)統(tǒng)計(jì)，2006年全國交流電機(jī)產(chǎn)量達(dá)到15000萬kw，同比增16；汽輪發(fā)電機(jī)9583萬kw，同比增長21.64，水輪發(fā)電機(jī)組1922萬kw，同比增長49.57。在經(jīng)過了2006年下半年的低速發(fā)展之后，200

2、7年到現(xiàn)在，我國電機(jī)制造行業(yè)保持高速發(fā)展態(tài)勢。電機(jī)出口市場的需求還將在相當(dāng)一個(gè)時(shí)期趨于穩(wěn)定，交流電動機(jī)的國際市場需求也十分可觀，并將持續(xù)處于高速增長階段。隨著電機(jī)產(chǎn)品國外市場的進(jìn)一步拓寬，中小型電機(jī)在出口數(shù)量、品種、產(chǎn)品檔次、創(chuàng)匯額上將會有重大突破。未來出口電機(jī)產(chǎn)量增長主要外部原因在于世界經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長，促進(jìn)了行業(yè)貿(mào)易產(chǎn)量的增長。內(nèi)因是國內(nèi)出口退稅率改革導(dǎo)致企業(yè)加快出口步伐，及國內(nèi)外資企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大和數(shù)量的快速增加，產(chǎn)品競爭提高，在國內(nèi)形成巨大的效益，也刺激了出口上升。隨著生產(chǎn)現(xiàn)代化程度的不斷提高和人們對家用電器、汽車等消費(fèi)的不斷增加，市場對電機(jī)的需求也將越來越大。預(yù)計(jì)到2010年，全國發(fā)電

3、裝機(jī)容量將達(dá)到6.6億千瓦左右，平均每年將投產(chǎn)發(fā)電裝機(jī)容量3700萬千瓦以上，年均增長7.8%左右。而電動機(jī)的需求與發(fā)電設(shè)備的需求呈13.51的正比關(guān)系，據(jù)此分析，大型、中小型交流電動機(jī)產(chǎn)品在國內(nèi)市場的有效需求會保持穩(wěn)定增長。正文電機(jī)的起源和發(fā)展電機(jī)工作基本原理是利用帶電導(dǎo)體和磁場間的相互作用而把電能變?yōu)闄C(jī)械能。電動機(jī)結(jié)構(gòu)主要包括兩部分：轉(zhuǎn)子和定子。轉(zhuǎn)子為電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，由轉(zhuǎn)軸座組成，導(dǎo)體繞組的排列方式?jīng)Q定電動機(jī)的類型及其特性。1821年英國科學(xué)家法拉第首先證明可以把電力轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動。最先制成電動機(jī)的人，據(jù)說是德國的雅可比。他于1834年前后成了一種簡單的裝置：在兩個(gè)u型電磁鐵中間，裝一六

4、臂輪，每臂帶兩根棒型磁鐵。通電后，棒型磁鐵與u型磁鐵之間產(chǎn)生相互吸引和排斥作用 ，帶動輪軸轉(zhuǎn)動。后來，雅可比做了一具大型的裝置。安在小艇上，用320個(gè)丹尼爾電池供電，1838年小艇在易北河上首次航行，時(shí)速只有2.2公里，與此同時(shí)，美國的達(dá)文波特也成功地制出了驅(qū)動印刷機(jī)的電動機(jī)，印刷過美國電學(xué)期刑電磁和機(jī)械情報(bào)。但這兩種電動機(jī)都沒有多大商業(yè)價(jià)值，用電池作電源，成本太大、不實(shí)用。 直到第一臺實(shí)用直流發(fā)動機(jī)問世 ，電動機(jī)才廣泛應(yīng)用。1870年比利時(shí)工程師格拉姆發(fā)明了直流發(fā)電機(jī)，在設(shè)計(jì)上，直流發(fā)電機(jī)和電動機(jī)很相似。后來，格拉姆證明向直流發(fā)動機(jī)輸入電流，其轉(zhuǎn)子會象電動機(jī)一樣旋轉(zhuǎn)。于是，這種格拉姆型電動機(jī)

5、大量制造出來。效率也不斷提高。與此同時(shí)，德國的西門子接著制造更好的發(fā)電機(jī)，并著手研究由電動機(jī)驅(qū)動的車輛，于是西門子公司制成了世界電車。1879年，在柏林工業(yè)展覽會上，西門子公司不冒煙的電車贏得觀眾的一片喝彩。西門子電機(jī)車當(dāng)時(shí)只有3馬力，后來美國發(fā)明大王愛迪生試驗(yàn)的電機(jī)車已達(dá)1215馬力。但當(dāng)時(shí)的電動機(jī)全是直流電機(jī)，只限于驅(qū)動電車。1888年南斯拉夫出生的美國發(fā)明家特斯拉發(fā)明了交流電動機(jī)。它是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成，又稱感應(yīng)電動機(jī)，這種電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，使用交流電，無需整流，無火花，因此被廣泛應(yīng)用于工業(yè)的家庭電器中，交流電動機(jī)通常用三相交流供電。1902年瑞典工程師丹尼爾森首先提出同步電動機(jī)構(gòu)想。同

6、步電動機(jī)工作原理同感應(yīng)電動機(jī)一樣，由定子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，便轉(zhuǎn)子繞組用直流供電，轉(zhuǎn)速固定不變，不受負(fù)載影響。因此同步電動機(jī)特別適用于鐘表，電唱機(jī)和磁帶錄音機(jī)。直流電動機(jī)是直流激磁，工作特性接其激磁繞組的接線方式不同而有區(qū)別。串激電動機(jī)起動轉(zhuǎn)矩大，適用于牽引和起重，并激電動機(jī)轉(zhuǎn)速隨負(fù)載大小而變動較小，且可以調(diào)節(jié)，可用為定速或調(diào)速之用，復(fù)激電動機(jī)兼有以上兩種激磁方式發(fā)動機(jī)的特性。交流換向器電動機(jī)，即轉(zhuǎn)子具有換向器的交流電動機(jī)。因它既可用于交流 又可用于直流，故稱作交直流兩用電動機(jī)或通用電動機(jī)，多用于家用電器。      定義：電機(jī)是指依據(jù)電磁

7、感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。電動機(jī)也稱（俗稱馬達(dá)），在電路中用字母“M”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“D”）表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動力源。 發(fā)電機(jī)在電路中用字母“G”表示。它的主要作用是利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，目前最常用的是，利用熱能、水能等推動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子來發(fā)電，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日趨成熟，風(fēng)電也慢慢走進(jìn)我們的生活。 變壓器，在有的書上稱之為靜止的電機(jī)。從電機(jī)的定義發(fā)現(xiàn)，這么說也有它的道理的。 電動機(jī)的種類1按工作電源種類劃分：可分為直流電機(jī)和交流電機(jī)。 1.1直流電動機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可劃分：無刷直流電動機(jī)和有刷直流電動機(jī)。 有刷直流電動機(jī)可劃分：永磁直流電動機(jī)

8、和電磁直流電動機(jī)。 .1電磁直流電動機(jī)劃分：串勵(lì)直流電動機(jī)、并勵(lì)直流電動機(jī)、他勵(lì)直流電動機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動機(jī)。 .2永磁直流電動機(jī)劃分：稀土永磁直流電動機(jī)、鐵氧體永磁直流電動機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動機(jī)。 1.2其中交流電機(jī)還可分：單相電機(jī)和三相電機(jī)。 2按結(jié)構(gòu)和工作原理劃分：可分為直流電動機(jī)、異步電動機(jī)、同步電動機(jī)。 2.1同步電機(jī)可劃分：永磁同步電動機(jī)、磁阻同步電動機(jī)和磁滯同步電動機(jī)。 2.2異步電機(jī)可劃分：感應(yīng)電動機(jī)和交流換向器電動機(jī)。 感應(yīng)電動機(jī)可劃分：三相異步電動機(jī)、單相異步電動機(jī)和罩極異步電動機(jī)等。 交流換向器電動機(jī)可劃分：單相串勵(lì)電動機(jī)、交直流兩用電動機(jī)和推斥電動機(jī)。 3按起動與運(yùn)行方

9、式劃分：電容起動式單相異步電動機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動機(jī)、電容起動運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動機(jī)和分相式單相異步電動機(jī)。 4按用途劃分：驅(qū)動用電動機(jī)和控制用電動機(jī)。 4.1驅(qū)動用電動機(jī)劃分：電動工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴(kuò)孔等工具）用電動機(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)、電動剃須刀等）用電動機(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、醫(yī)療器械、電子儀器等）用電動機(jī)。 4.2控制用電動機(jī)又劃分：步進(jìn)電動機(jī)和伺服電動機(jī)等。 5按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)劃分：籠型感應(yīng)電動機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動機(jī)）和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線

10、型異步電動機(jī)）。 6按運(yùn)轉(zhuǎn)速度劃分：高速電動機(jī)、低速電動機(jī)、恒速電動機(jī)、調(diào)速電動機(jī)。低速電動機(jī)又分為齒輪減速電動機(jī)、電磁減速電動機(jī)、力矩電動機(jī)和爪極同步電動機(jī)等。 調(diào)速電動機(jī)除可分為有級恒速電動機(jī)、無級恒速電動機(jī)、有級變速電動機(jī)和無級變速電動機(jī)外，還可分為電磁調(diào)速電動機(jī)、直流調(diào)速電動機(jī)、PWM變頻調(diào)速電動機(jī)和開關(guān)磁阻調(diào)速電動機(jī)。 異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總是略低于旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速。 同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與負(fù)載大小無關(guān)而始終保持為同步轉(zhuǎn)速。 一.直流電動機(jī)  直流電機(jī)實(shí)圖直流電機(jī)的工作原理一、直流發(fā)電機(jī)工作原理直流發(fā)電機(jī)的工作原理就是把電樞線圈中感應(yīng)的交變電動勢，靠換向器配合電

11、刷的換向作用，使之從電刷端引出時(shí)變?yōu)橹绷麟妱觿莸脑怼?感應(yīng)電動勢的方向按右手定則確定（磁感線指向手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動方向，其他四指的指向就是導(dǎo)體中感應(yīng)電動勢的方向。） 和電刷 A接觸的導(dǎo)體永遠(yuǎn)位于 N極下，同樣，和電刷 B接觸的導(dǎo)體永遠(yuǎn)位于S 極下。因此，電刷 A始終有正極性，電刷 B始終有負(fù)極性，所以電刷端能引出方向不變的但大小變化的脈振電動勢。如果電樞上線圈數(shù)增多，并按照一定的規(guī)律把它們連接起來，可使脈振程度減小，就可獲得直流電動勢。這就是直流發(fā)電機(jī)的工作原理。 二、直流電動機(jī)的工作原理導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對電磁力形成了作用于電樞一個(gè)力矩，這個(gè)力矩在旋轉(zhuǎn)電機(jī)里稱為電磁轉(zhuǎn)

12、矩，轉(zhuǎn)矩的方向是逆時(shí)針方向，企圖使電樞逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動。如果此電磁轉(zhuǎn)矩能夠克服電樞上的阻轉(zhuǎn)矩（例如由摩擦引起的阻轉(zhuǎn)矩以及其它負(fù)載轉(zhuǎn)矩），電樞就能按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)起來。 當(dāng)電樞轉(zhuǎn)了180°后，導(dǎo)體 cd轉(zhuǎn)到 N極下，導(dǎo)體ab轉(zhuǎn)到S極下時(shí)，由于直流電源供給的電流方向不變，仍從電刷 A流入，經(jīng)導(dǎo)體cd 、ab 后，從電刷B流出。這時(shí)導(dǎo)體cd 受力方向變?yōu)閺挠蚁蜃?，?dǎo)體ab 受力方向是從左向右，產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩的方向仍為逆時(shí)針方向。 因此，電樞一經(jīng)轉(zhuǎn)動，由于換向器配合電刷對電流的換向作用，直流電流交替地由導(dǎo)體 ab和cd 流入，使線圈邊只要處于N 極下，其中通過電流的方向總是由電刷A 流入的方向

13、，而在S 極下時(shí)，總是從電刷 B流出的方向。這就保證了每個(gè)極下線圈邊中的電流始終是一個(gè)方向，從而形成一種方向不變的轉(zhuǎn)矩，使電動機(jī)能連續(xù)地旋轉(zhuǎn)。這就是直流電動機(jī)的工作原理。 直流電機(jī)的原理結(jié)構(gòu)直流電動機(jī)是依靠直流工作電壓運(yùn)行的電動機(jī)，廣泛應(yīng)用于收錄機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、電動剃須刀、電吹風(fēng)、電子表、玩具等。 1電磁式直流電動機(jī) 電磁式直流電動機(jī)由定子磁極、轉(zhuǎn)子（電樞）、換向器（俗稱整流子）、電刷、機(jī)殼、軸承等構(gòu)成， 電磁式直流電動機(jī)的定子磁極（主磁極）由鐵心和勵(lì)磁繞組構(gòu)成。根據(jù)其勵(lì)磁（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為激磁）方式的不同又可分為串勵(lì)直流電動機(jī)、并勵(lì)直流電動機(jī)、他勵(lì)直流電動機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動機(jī)。因勵(lì)磁方式不同，定

14、子磁極磁通（由定子磁極的勵(lì)磁線圈通電后產(chǎn)生）的規(guī)律也不同。 串勵(lì)直流電動機(jī)的勵(lì)磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間通過電刷和換向器相串聯(lián)，勵(lì)磁電流與電樞電流成正比，定子的磁通量隨著勵(lì)磁電流的增大而增大，轉(zhuǎn)矩近似與電樞電流的平方成正比，轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩或電流的增加而迅速下降。其起動轉(zhuǎn)矩可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的5倍以上，短時(shí)間過載轉(zhuǎn)矩可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的4倍以上，轉(zhuǎn)速變化率較大，空載轉(zhuǎn)速甚高（一般不允許其在空載下運(yùn)行）?？赏ㄟ^用外用電阻器與串勵(lì)繞組串聯(lián)（或并聯(lián)）、或?qū)⒋畡?lì)繞組并聯(lián)換接來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。 并勵(lì)直流電動機(jī)的勵(lì)磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組相并聯(lián)，其勵(lì)磁電流較恒定，起動轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比，起動電流約為額定電流的2.5倍左右。轉(zhuǎn)速則隨電流及轉(zhuǎn)矩

15、的增大而略有下降，短時(shí)過載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1.5倍。轉(zhuǎn)速變化率較小，為5%15%?？赏ㄟ^消弱磁場的恒功率來調(diào)速。 他勵(lì)直流電動機(jī)的勵(lì)磁繞組接到獨(dú)立的勵(lì)磁電源供電，其勵(lì)磁電流也較恒定，起動轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比。轉(zhuǎn)速變化也為5%15%?？梢酝ㄟ^消弱磁場恒功率來提高轉(zhuǎn)速或通過降低轉(zhuǎn)子繞組的電壓來使轉(zhuǎn)速降低。 復(fù)勵(lì)直流電動機(jī)的定子磁極上除有并勵(lì)繞組外，還裝有與轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)的串勵(lì)繞組（其匝數(shù)較少）。串聯(lián)繞組產(chǎn)生磁通的方向與主繞組的磁通方向相同，起動轉(zhuǎn)矩約為額定轉(zhuǎn)矩的4倍左右，短時(shí)間過載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的3.5倍左右。轉(zhuǎn)速變化率為25%30%（與串聯(lián)繞組有關(guān)）。轉(zhuǎn)速可通過消弱磁場強(qiáng)度來調(diào)整。 換向器的換向片

16、使用銀銅、鎘銅等合金材料，用高強(qiáng)度塑料模壓成。 電刷與換向器滑動接觸，為轉(zhuǎn)子繞組提供電樞電流。電磁式直流電動機(jī)的電刷一般采用金屬石墨電刷或電化石墨電刷。 轉(zhuǎn)子的鐵心采用硅鋼片疊壓而成，一般為12槽，內(nèi)嵌12組電樞繞組，各繞組間串聯(lián)接后，再分別與12片換向片連接。 1永磁式直流電動機(jī)  永磁電機(jī)實(shí)圖永磁式直流電動機(jī)也由定子磁極、轉(zhuǎn)子、電刷、外殼等組成，定子磁極采用永磁體（永久磁鋼），有鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼等材料。按其結(jié)構(gòu)形式可分為圓筒型和瓦塊型等幾種。錄放機(jī)中使用的電多數(shù)為圓筒型磁體，而電動工具及汽車用電器中使用的電動機(jī)多數(shù)采用專塊型磁體。 轉(zhuǎn)子一般采用硅鋼片疊壓而成，較電

17、磁式直流電動機(jī)轉(zhuǎn)子的槽數(shù)少。錄放機(jī)中使用的小功率電動機(jī)多數(shù)為3槽，較高檔的為5槽或7槽。漆包線繞在轉(zhuǎn)子鐵心的兩槽之間（三槽即有三個(gè)繞組），其各接頭分別焊在換向器的金屬片上。電刷是連接電源與轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)電部件，具備導(dǎo)電與耐磨兩種性能。永磁電動機(jī)的電刷使用單性金屬片或金屬石墨電刷、電化石墨電刷。 錄放機(jī)中使用的永磁式直流電動機(jī)，采用電子穩(wěn)速電路或離心式穩(wěn)速裝置。 2無刷直流電動機(jī)無刷直流電動機(jī)是采用半導(dǎo)體開關(guān)器件來實(shí)現(xiàn)電子換向的，即用電子開關(guān)器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無換向火花、機(jī)械噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高檔錄音座、錄像機(jī)、電子儀器及自動化辦公設(shè)備中。 無刷直流電動機(jī)由永

18、磁體轉(zhuǎn)子、多極繞組定子、位置傳感器等組成。位置傳感按轉(zhuǎn)子位置的變化，沿著一定次序?qū)Χㄗ永@組的電流進(jìn)行換流（即檢測轉(zhuǎn)子磁極相對定子繞組的位置，并在確定的位置處產(chǎn)生位置傳感信號，經(jīng)信號轉(zhuǎn)換電路處理后去控制功率開關(guān)電路，按一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行繞組電流切換）。定子繞組的工作電壓由位置傳感器輸出控制的電子開關(guān)電路提供。 位置傳感器有磁敏式、光電式和電磁式三種類型。 采用磁敏式位置傳感器的無刷直流電動機(jī)，其磁敏傳感器件（例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器或?qū)Ｓ眉呻娐返龋┭b在定子組件上，用來檢測永磁體、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的磁場變化。 采用光電式位置傳感器的無刷直流電動機(jī)，在定子組件上按一定位置配置

19、了光電傳感器件，轉(zhuǎn)子上裝有遮光板，光源為發(fā)光二極管或小燈泡。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于遮光板的作用，定子上的光敏元器件將會按一定頻率間歇間生脈沖信號。 采用電磁式位置傳感器的無刷直流電動機(jī)，是在定子組件上安裝有電磁傳感器部件（例如耦合變壓器、接近開關(guān)、LC諧振電路等），當(dāng)永磁體轉(zhuǎn)子位置發(fā)生變化時(shí)，電磁效應(yīng)將使電磁傳感器產(chǎn)生高頻調(diào)制信號（其幅值隨轉(zhuǎn)子位置而變化）。 2.1直流無刷電機(jī)的優(yōu)越性直流電機(jī)具有響應(yīng)快速、較大的起動轉(zhuǎn)矩、從零轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速具備可提供額定轉(zhuǎn)矩的性能，但直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)也正是它的缺點(diǎn)，因?yàn)橹绷麟姍C(jī)要產(chǎn)生額定負(fù)載下恒定轉(zhuǎn)矩的性能，則電樞磁場與轉(zhuǎn)子磁場須恒維持90°，這就要藉由碳刷

20、及整流子。碳刷及整流子在電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)會產(chǎn)生火花、碳粉因此除了會造成組件損壞之外，使用場合也受到限制。交流電機(jī)沒有碳刷及整流子，免維護(hù)、堅(jiān)固、應(yīng)用廣，但特性上若要達(dá)到相當(dāng)于直流電機(jī)的性能須用復(fù)雜控制技術(shù)才能達(dá)到?，F(xiàn)今半導(dǎo)體發(fā)展迅速功率組件切換頻率加快許多，提升驅(qū)動電機(jī)的性能。微處理機(jī)速度亦越來越快，可實(shí)現(xiàn)將交流電機(jī)控制置于一旋轉(zhuǎn)的兩軸直交坐標(biāo)系統(tǒng)中，適當(dāng)控制交流電機(jī)在兩軸電流分量，達(dá)到類似直流電機(jī)控制并有與直流電機(jī)相當(dāng)?shù)男阅堋?此外已有很多微處理機(jī)將控制電機(jī)必需的功能做在芯片中，而且體積越來越?。幌衲M/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(analog-to-digital converter，adc)、脈沖寬度調(diào)制(p

21、ulse wide modulator，pwm)等。直流無刷電機(jī)即是以電子方式控制交流電機(jī)換相，得到類似直流電機(jī)特性又沒有直流電機(jī)機(jī)構(gòu)上缺失的一種應(yīng)用。 2.2直流無刷電機(jī)的控制結(jié)構(gòu)直流無刷電機(jī)是同步電機(jī)的一種，也就是說電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速受電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場的速度及轉(zhuǎn)子極數(shù)(p)影響： n=120f / p。在轉(zhuǎn)子極數(shù)固定情況下，改變定子旋轉(zhuǎn)磁場的頻率就可以改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。直流無刷電機(jī)即是將同步電機(jī)加上電子式控制(驅(qū)動器)，控制定子旋轉(zhuǎn)磁場的頻率并將電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授至控制中心反復(fù)校正，以期達(dá)到接近直流電機(jī)特性的方式。也就是說直流無刷電機(jī)能夠在額定負(fù)載范圍內(nèi)當(dāng)負(fù)載變化時(shí)仍可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)子維持一定的轉(zhuǎn)

22、速。 直流無刷驅(qū)動器包括電源部及控制部如圖 (1) ：電源部提供三相電源給電機(jī)，控制部則依需求轉(zhuǎn)換輸入電源頻率。 電源部可以直接以直流電輸入(一般為24v)或以交流電輸入(110v/220 v)，如果輸入是交流電就得先經(jīng)轉(zhuǎn)換器(converter)轉(zhuǎn)成直流。不論是直流電輸入或交流電輸入要轉(zhuǎn)入電機(jī)線圈前須先將直流電壓由換流器(inverter)轉(zhuǎn)成3相電壓來驅(qū)動電機(jī)。換流器(inverter)一般由6個(gè)功率晶體管(q1q6)分為上臂(q1、q3、q5)/下臂(q2、q4、q6)連接電機(jī)作為控制流經(jīng)電機(jī)線圈的開關(guān)?？刂撇縿t提供pwm(脈沖寬度調(diào)制)決定功率晶體管開關(guān)頻度及換流器(inverter)

23、換相的時(shí)機(jī)。直流無刷電機(jī)一般希望使用在當(dāng)負(fù)載變動時(shí)速度可以穩(wěn)定于設(shè)定值而不會變動太大的速度控制，所以電機(jī)內(nèi)部裝有能感應(yīng)磁場的霍爾傳感器(hall-sensor)，做為速度之閉回路控制，同時(shí)也做為相序控制的依據(jù)。但這只是用來做為速度控制并不能拿來做為定位控制。 2.3直流無刷電機(jī)的控制原理要讓電機(jī)轉(zhuǎn)動起來，首先控制部就必須根據(jù)hall-sensor感應(yīng)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子目前所在位置，然后依照定子繞線決定開啟(或關(guān)閉)換流器(inverter)中功率晶體管的順序，如 下（圖二） inverter中之a(chǎn)h、bh、ch(這些稱為上臂功率晶體管)及al、bl、cl(這些稱為下臂功率晶體管)，使電流依序流經(jīng)電機(jī)

24、線圈產(chǎn)生順向(或逆向)旋轉(zhuǎn)磁場，并與轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用，如此就能使電機(jī)順時(shí)/逆時(shí)轉(zhuǎn)動。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動到hall-sensor感應(yīng)出另一組信號的位置時(shí)，控制部又再開啟下一組功率晶體管，如此循環(huán)電機(jī)就可以依同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動直到控制部決定要電機(jī)轉(zhuǎn)子停止則關(guān)閉功率晶體管(或只開下臂功率晶體管)；要電機(jī)轉(zhuǎn)子反向則功率晶體管開啟順序相反。 基本上功率晶體管的開法可舉例如下： ah、bl一組ah、cl一組bh、cl一組bh、al一組ch、al一組ch、bl一組 但絕不能開成ah、al或bh、bl或ch、cl。此外因?yàn)殡娮恿慵傆虚_關(guān)的響應(yīng)時(shí)間，所以功率晶體管在關(guān)與開的交錯(cuò)時(shí)間要將零件的響應(yīng)時(shí)間考慮進(jìn)去，否則

25、當(dāng)上臂(或下臂)尚未完全關(guān)閉，下臂(或上臂)就已開啟，結(jié)果就造成上、下臂短路而使功率晶體管燒毀。 當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動起來，控制部會再根據(jù)驅(qū)動器設(shè)定的速度及加/減速率所組成的命令(command)與hall-sensor信號變化的速度加以比對(或由軟件運(yùn)算)再來決定由下一組(ah、bl或ah、cl或bh、cl或)開關(guān)導(dǎo)通，以及導(dǎo)通時(shí)間長短。速度不夠則開長，速度過頭則減短，此部份工作就由pwm來完成。pwm是決定電機(jī)轉(zhuǎn)速快或慢的方式，如何產(chǎn)生這樣的pwm才是要達(dá)到較精準(zhǔn)速度控制的核心。高轉(zhuǎn)速的速度控制必須考慮到系統(tǒng)的clock 分辨率是否足以掌握處理軟件指令的時(shí)間，另外對于hall-sensor信號變化的

26、資料存取方式也影響到處理器效能與判定正確性、實(shí)時(shí)性。至于低轉(zhuǎn)速的速度控制尤其是低速起動則因?yàn)榛貍鞯膆all-sensor信號變化變得更慢，怎樣擷取信號方式、處理時(shí)機(jī)以及根據(jù)電機(jī)特性適當(dāng)配置控制參數(shù)值就顯得非常重要。或者速度回傳改變以encoder變化為參考，使信號分辨率增加以期得到更佳的控制。電機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)順暢而且響應(yīng)良好，p.i.d.控制的恰當(dāng)與否也無法忽視。之前提到直流無刷電機(jī)是閉回路控制，因此回授信號就等于是告訴控制部現(xiàn)在電機(jī)轉(zhuǎn)速距離目標(biāo)速度還差多少，這就是誤差(error)。知道了誤差自然就要補(bǔ)償，方式有傳統(tǒng)的工程控制如p.i.d.控制。但控制的狀態(tài)及環(huán)境其實(shí)是復(fù)雜多變的，若要控制的堅(jiān)固

27、耐用則要考慮的因素恐怕不是傳統(tǒng)的工程控制能完全掌握，所以模糊控制、專家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也將被納入成為智能型p.i.d.控制的重要理論。 二.交流異步電動機(jī)交流異步電動機(jī)是領(lǐng)先交流電壓運(yùn)行的電動機(jī)，廣泛應(yīng)用于電風(fēng)扇、電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)器、電吹風(fēng)、吸塵器、油煙機(jī)、洗碗機(jī)、電動縫紉機(jī)、食品加工機(jī)等家用電器及各種電動工具、小型機(jī)電設(shè)備中。 交流電異步電動機(jī)分為感應(yīng)電動機(jī)和交流換向器電動機(jī)。感應(yīng)電動機(jī)又分為單相異步電動機(jī)、交直流兩用電動機(jī)和推斥電動機(jī)。 電機(jī)的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速）小于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，從而叫為異步電機(jī)。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為磁場轉(zhuǎn)速，n為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)

28、速。 基本原理：(1)當(dāng)三相異步電機(jī)接入三相交流電源時(shí)，三相定子繞組流過三相對稱電流產(chǎn)生的三相磁動勢（定子旋轉(zhuǎn)磁動勢）并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。 (2)該旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有相對切割運(yùn)動,根據(jù)電磁感應(yīng)原理,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動勢并產(chǎn)生感應(yīng)電流。 （3）根據(jù)電磁力定律，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場中受到電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電動機(jī)軸上帶機(jī)械負(fù)載時(shí)，便向外輸出機(jī)械能。 異步電機(jī)是一種交流電機(jī)，其負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關(guān)系。還隨著負(fù)載的大小發(fā)生變化。負(fù)載轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越低。異步電機(jī)包括感應(yīng)電機(jī)、雙饋異步電機(jī)和交流換向器電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)應(yīng)用最廣，在不致引起誤解或混淆的情況下，一

29、般可稱感應(yīng)電機(jī)為異步電機(jī)。 普通異步電機(jī)的定子繞組接交流電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組不需與其他電源連接。因此，它具有結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠以及質(zhì)量較小，成本較低等優(yōu)點(diǎn)。異步電機(jī)有較高的運(yùn)行效率和較好的工作特性，從空載到滿載范圍內(nèi)接近恒速運(yùn)行，能滿足大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的傳動要求。異步電機(jī)還便于派生成各種防護(hù)型式，以適應(yīng)不同環(huán)境條件的需要。異步電機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須從電網(wǎng)吸取無功勵(lì)磁功率，使電網(wǎng)的功率因數(shù)變壞。因此，對驅(qū)動球磨機(jī)、壓縮機(jī)等大功率、低轉(zhuǎn)速的機(jī)械設(shè)備，常采用同步電機(jī)。由于異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速有一定的轉(zhuǎn)差關(guān)系，其調(diào)速性能較差(交流換向器電動機(jī)除外)。對要求較寬廣和平滑調(diào)速范圍的

30、交通運(yùn)輸機(jī)械、軋機(jī)、大型機(jī)床、印染及造紙機(jī)械等，采用直流電機(jī)較經(jīng)濟(jì)、方便。但隨著大功率電子器件及交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展，目前適用于寬調(diào)速的異步電機(jī)的調(diào)速性能及經(jīng)濟(jì)性已可與直流電機(jī)的相媲美。 1單相異步電動機(jī)單相異步電動機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子、軸承、機(jī)殼、端蓋等構(gòu)成。 定子由機(jī)座和帶繞組的鐵心組成。鐵心由硅鋼片沖槽疊壓而成，槽內(nèi)嵌裝兩套空間互隔90°電角度的主繞組（也稱運(yùn)行繞組）和輔繞組（也稱起動繞組成副繞組）。主繞組接交流電源，輔繞組串接離心開關(guān)S或起動電容、運(yùn)行電容等之后，再接入電源。 轉(zhuǎn)子為籠型鑄鋁轉(zhuǎn)子，它是將鐵心疊壓后用鋁鑄入鐵心的槽中，并一起鑄出端環(huán)，使轉(zhuǎn)子導(dǎo)條短路成鼠籠型。 單相異步電

31、動機(jī)又分為單相電阻起動異步電動機(jī)，單相電容起動異步電動機(jī)、單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動機(jī)和單相雙值電容異步電動機(jī)。 2三相異步電動機(jī)三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與單相異步電動機(jī)相似，其定子鐵心槽中嵌裝三相繞組（有單層鏈?zhǔn)?、單層同心式和單層交叉式三種結(jié)構(gòu)）。定子繞組成接入三相交流電源后，繞組電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子在感應(yīng)電流和氣隙旋轉(zhuǎn)磁場的相互作用下，又產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)柜（即異步轉(zhuǎn)柜），使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)。 3罩極式電動機(jī)罩極式電動機(jī)是單向交流電動機(jī)中最簡單的一種，通常采用籠型斜槽鑄鋁轉(zhuǎn)子。它根據(jù)定子外形結(jié)構(gòu)的不同，又分為凸極式罩極電動機(jī)隱極式罩極電動機(jī)。 凸極式罩極電動機(jī)的定子鐵心外形為方形、矩

32、形或圓形的磁場框架，磁極凸出，每個(gè)磁極上均有1個(gè)或多個(gè)起輔助作用的短路銅環(huán)，即罩極繞組。凸極磁極上的集中繞組作為主繞組。 隱極式罩極電動機(jī)的定子鐵心與普通單相電動機(jī)的鐵心相同，其定子繞組采用分布繞組，主繞組分布于定子槽內(nèi)，罩極繞組不用短路銅環(huán)，而是用較粗的漆包線繞成分布繞組（串聯(lián)后自行短路）嵌裝在定子槽中（約為總槽數(shù)的2/3），起輔助組的作用。主繞組與罩極繞組在空間相距一定的角度。 當(dāng)罩極電動機(jī)的主繞組通電后，罩極繞組也會產(chǎn)生感應(yīng)電流，使定子磁極被罩極繞組罩住部分的磁通與未罩部分向被罩部分的方向旋轉(zhuǎn)。 4單相串勵(lì)電動機(jī)單相串勵(lì)電動機(jī)的定子由凸極鐵心和勵(lì)磁繞組組成，轉(zhuǎn)子由隱極鐵心、電樞繞組、換向

33、器及轉(zhuǎn)軸等組成。勵(lì)磁繞組與電樞繞組之間通過電刷和換向器形成串聯(lián)回路。圖18-16是單向串勵(lì)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)。 單相串勵(lì)電動機(jī)屬于交、直流兩用電動機(jī)，它既可以使用交流電源工作，也可以使用直流電源工作。 三.交流同步電動機(jī)交流同步電動機(jī)是一種恒速驅(qū)動電動機(jī)，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與電源頻率保持恒定的比例關(guān)系，被廣泛應(yīng)用于電子儀器儀表、現(xiàn)代辦公設(shè)備、紡織機(jī)械等。 1永磁同步電動機(jī)永磁同步電動機(jī)屬于異步啟動永磁同步電動機(jī)，其磁場系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)永磁體組成，通常是在用鑄鋁或銅條焊接而成的籠型轉(zhuǎn)子的內(nèi)部，按所需的極數(shù)裝鑲有永磁體的磁極。定子結(jié)構(gòu)與異步電動機(jī)類似。 當(dāng)定子繞組接通電源后，電動機(jī)以異步電動機(jī)原理起動動轉(zhuǎn)，加速

34、運(yùn)轉(zhuǎn)至同步轉(zhuǎn)速時(shí)，由轉(zhuǎn)子永磁磁場和定子磁場產(chǎn)生的同步電磁轉(zhuǎn)矩（由轉(zhuǎn)子永磁磁場產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與定子磁場產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩合成）將轉(zhuǎn)子牽入同步，電動機(jī)進(jìn)入同步運(yùn)行。 磁阻同步電動機(jī) 磁阻同步電動機(jī)也稱反應(yīng)式同步電動機(jī)，是利用轉(zhuǎn)子交軸和直軸磁阻不等而產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩的同步電動機(jī)，其定子與異步電動機(jī)的定子結(jié)構(gòu)類似，只是轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同。 2磁阻同步電動機(jī)同籠型異步電動機(jī)演變來的，為了使電動機(jī)能產(chǎn)生異步起動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子還設(shè)有籠型鑄鋁繞阻。轉(zhuǎn)子上開設(shè)有與定子極數(shù)相對應(yīng)的反應(yīng)槽（僅有凸極部分的作用，無勵(lì)磁繞組和永久磁鐵），用來產(chǎn)生磁阻同步轉(zhuǎn)矩。根據(jù)轉(zhuǎn)子上反應(yīng)槽的結(jié)構(gòu)的不同，可分為內(nèi)反應(yīng)式轉(zhuǎn)子、外反應(yīng)式轉(zhuǎn)子和內(nèi)外反應(yīng)式轉(zhuǎn)子

35、，其中，外反應(yīng)式轉(zhuǎn)子反應(yīng)槽開地轉(zhuǎn)子外圓，使其直軸與交軸方向氣隙不等。內(nèi)反應(yīng)式轉(zhuǎn)子的內(nèi)部開有溝槽，使交軸方向磁通受阻，磁阻加大。內(nèi)外反應(yīng)式轉(zhuǎn)子結(jié)合以上兩種轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，直軸與交軸差別較大，使電動機(jī)的力能較大。磁阻同步電動機(jī)也分為單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)式、單相電容起動式、單相雙值電容式等多種類型。 3磁滯同步電動機(jī)磁滯同步電動機(jī)是利用磁滯材料產(chǎn)生磁滯轉(zhuǎn)矩而工作的同步電動機(jī)。它分為內(nèi)轉(zhuǎn)子式磁滯同步電動機(jī)、外轉(zhuǎn)子式磁滯同步電動機(jī)和單相罩極式磁滯同步電動機(jī)。 內(nèi)轉(zhuǎn)子式磁滯同步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為隱極式，外觀為光滑的圓柱體，轉(zhuǎn)子上無繞組，但鐵心外圓上有用磁滯材料制成的環(huán)狀有效層。 定子繞組接通電源后，產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場

36、使磁滯轉(zhuǎn)子產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩而起動旋轉(zhuǎn)，隨后自行牽入同步運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在電動機(jī)異步運(yùn)行時(shí)，定子旋轉(zhuǎn)磁場以轉(zhuǎn)差頻率反復(fù)地磁化轉(zhuǎn)子；在同步運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子上的磁滯材料被磁化而出現(xiàn)了永磁磁極，從而產(chǎn)生同步轉(zhuǎn)矩。 軟啟動器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動機(jī)定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動器啟動電動機(jī)時(shí)，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機(jī)逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上，實(shí)現(xiàn)平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，啟動過程結(jié)束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長

37、軟啟動器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動器同時(shí)還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動過程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。 電動機(jī)起動前的檢查方法（1）新的或長期停用的電機(jī)，使用前應(yīng)檢查繞組間和繞組對地絕緣電阻。通常對500V以下的電機(jī)用500V絕緣電阻表；對500-1000V的電機(jī)用1000V絕緣電阻表；對1000V以上的電機(jī)用2500V絕緣電阻表。絕緣電阻每千伏工作電壓不得小于1M，并應(yīng)在電機(jī)冷卻狀態(tài)下測量。 （2）檢查電機(jī)的外表有無裂紋，各緊固螺釘及零件是否齊全，電機(jī)的固定情況是否良好。 （3）檢查電機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的工作是否可靠。 （4）根

38、據(jù)銘牌所示數(shù)據(jù)，如電壓、功率、頻率、聯(lián)結(jié)、轉(zhuǎn)速等與電源、負(fù)載比較是否相符。 （5）檢查電機(jī)的通風(fēng)情況及軸承潤滑情況是否正常。 （6）扳動電機(jī)轉(zhuǎn)軸，檢查轉(zhuǎn)子能否自由轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動時(shí)有無雜聲。 （7）檢查電機(jī)的電刷裝配情況及舉刷機(jī)構(gòu)是否靈活，舉刷手柄的位置是否正確。 （8）檢查電機(jī)接地裝置是否可靠。 電機(jī)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1993-1993 旋轉(zhuǎn)電機(jī)冷卻方法 GB 20237-2006 起重冶金和屏蔽電機(jī)安全要求 GB/T 2900.25-2008 電工術(shù)語 旋轉(zhuǎn)電機(jī) GB/T 2900.26-2008 電工術(shù)語 控制電機(jī) GB 4831-1984 電機(jī)產(chǎn)品型號編制方法 GB 4826-1984 電機(jī)

39、功率等級 JB/T 1093-1983 牽引電機(jī) 基本試驗(yàn)方法 電機(jī)的用途1：伺服電動機(jī) 伺服電動機(jī)廣泛應(yīng)用于各種控制系統(tǒng)中，能將輸入的電壓信號轉(zhuǎn)換為電機(jī)軸上的機(jī)械輸出量，拖動被控制元件，從而達(dá)到控制目的。 伺服電動機(jī)有直流和交流之分，最早的伺服電動機(jī)是一般的直流電動機(jī)，在控制精度不高的情況下，才采用一般的直流電機(jī)做伺服電動機(jī)。目前的直流伺服電動機(jī)從結(jié)構(gòu)上講,就是小功率的直流電動機(jī),其勵(lì)磁多采用電樞控制和磁場控制,但通常采用電樞控制。 2：步進(jìn)電動機(jī) 步進(jìn)電動機(jī)主要應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床制造領(lǐng)域，由于步進(jìn)電動機(jī)不需要A/D轉(zhuǎn)換，能夠直接將數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)化成為角位移，所以一直被認(rèn)為是最理想的數(shù)控機(jī)床執(zhí)行

40、元件。 除了在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用，步進(jìn)電機(jī)也可以用在其他的機(jī)械上，比如作為自動送料機(jī)中的馬達(dá)，作為通用的軟盤驅(qū)動器的馬達(dá)，也可以應(yīng)用在打印機(jī)和繪圖儀中。 3：力矩電動機(jī) 力矩電動機(jī)具有低轉(zhuǎn)速和大力矩的特點(diǎn)。一般在紡織工業(yè)中經(jīng)常使用交流力矩電動機(jī)，其工作原理和結(jié)構(gòu)和單相異步電動機(jī)的相同。 4：開關(guān)磁阻電動機(jī)開關(guān)磁阻電動機(jī)是一種新型調(diào)速電動機(jī)，結(jié)構(gòu)極其簡單且堅(jiān)固，成本低，調(diào)速性能優(yōu)異，是傳統(tǒng)控制電動機(jī)強(qiáng)有力競爭者，具有強(qiáng)大的市場潛力。 5：無刷直流電動機(jī) 無刷直流電動機(jī)的機(jī)械特性和調(diào)節(jié)特性的線性度好，調(diào)速范圍廣，壽命長，維護(hù)方便噪聲小，不存在因電刷而引起的一系列問題，所以這種電動機(jī)在控制系統(tǒng)中有很大

41、的應(yīng)用。 6：直流電動機(jī) 直流電動機(jī)具有調(diào)速性能好、起動容易、能夠載重起動等優(yōu)點(diǎn)，所以目前直流電動機(jī)的應(yīng)用仍然很廣泛，尤其在可控硅直流電源出現(xiàn)以后。 7：異步電動機(jī) 異步電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠以及質(zhì)量較小，成本較低等優(yōu)點(diǎn)。異步電動機(jī)主要廣泛應(yīng)用于驅(qū)動機(jī)床、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、起重卷揚(yáng)設(shè)備、礦山機(jī)械、輕工機(jī)械、農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械等大多數(shù)工農(nóng)生產(chǎn)機(jī)械以及家用電器和醫(yī)療器械等。在家用電器中應(yīng)用比較多，例如電扇、電冰箱、空調(diào)、吸塵器等。 8：同步電動機(jī) 同步電動機(jī)主要用于大型機(jī)械，如鼓風(fēng)機(jī)、水泵、球磨機(jī)、壓縮機(jī)、軋鋼機(jī)以及小型、微型儀器設(shè)備或者充當(dāng)控制元件。其中三相同步電動

42、機(jī)是其主體。此外，還可以當(dāng)調(diào)相機(jī)使用，向電網(wǎng)輸送電感性或者電容性無功功率。 減速電機(jī)減速電機(jī)是指減速機(jī)和電機(jī)(馬達(dá))的集成體。這種集成體通常也可稱為齒輪馬達(dá)或齒輪電機(jī)。通常由專業(yè)的減速機(jī)生產(chǎn)廠進(jìn)行集成組裝好后成套供貨。減速電機(jī)廣泛應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)、機(jī)械行業(yè)等。使用減速電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是簡化設(shè)計(jì)、節(jié)省空間。 減速電機(jī)概述 1、減速電機(jī)結(jié)合國際技術(shù)要求制造,具有很高的科技含量。 2、節(jié)省空間,可靠耐用,承受過載能力高,功率可達(dá)95KW以上。 3、能耗低,性能優(yōu)越,減速機(jī)效率高達(dá)95%以上。 4、振動小,噪音低,節(jié)能高,選用優(yōu)質(zhì)段鋼材料,鋼性鑄鐵箱體,齒輪表面經(jīng)過高頻熱處理。 5、經(jīng)過精密加工,確保定位精度

43、,這一切構(gòu)成了齒輪傳動總成的齒輪減速電機(jī)配置了各類電機(jī),形成了機(jī)電一體化,完全保證了產(chǎn)品使用質(zhì)量特征。 6、產(chǎn)品才用了系列化、模塊化的設(shè)計(jì)思想,有廣泛的適應(yīng)性,本系列產(chǎn)品有極其多的電機(jī)組合、安裝位置和結(jié)構(gòu)方案,可按實(shí)際需要選擇任意轉(zhuǎn)速和各種結(jié)構(gòu)形式。 減速電機(jī)分類 1、大功率齒輪減速電機(jī) 2、同軸式斜齒輪減速電機(jī) 3、平行軸斜齒輪減速電機(jī) 4、螺旋錐齒輪減速電機(jī) 5、YCJ系列齒輪減速電機(jī) 減速電機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、起重、運(yùn)輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥等各種通用機(jī)械設(shè)備的減速傳動機(jī)構(gòu)。 電機(jī)保養(yǎng)專業(yè)電機(jī)保養(yǎng)維修中心電機(jī)保養(yǎng)流程：清洗定轉(zhuǎn)子-更換碳刷或其他零部件-真空F級壓力浸漆-

44、烘干-校動平衡。 1、使用環(huán)境應(yīng)經(jīng)常保持干燥，電動機(jī)表面應(yīng)保持清潔，進(jìn)風(fēng)口不應(yīng)受塵土、纖維等阻礙。 2、當(dāng)電動機(jī)的熱保護(hù)連續(xù)發(fā)生動作時(shí)，應(yīng)查明故障來自電動機(jī)還是超負(fù)荷或保護(hù)裝置整定值太低，消除故障后，方可投入運(yùn)行。 3、應(yīng)保證電動機(jī)在運(yùn)行過程中良好的潤滑。一般的電動機(jī)運(yùn)行5000小時(shí)左右，即應(yīng)補(bǔ)充或更換潤滑脂，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)軸承過熱或潤滑變質(zhì)時(shí)，液壓及時(shí)換潤滑脂。更換潤滑脂時(shí)，應(yīng)清除舊的潤滑油，并有汽油洗凈軸承及軸承蓋的油槽，然后將ZL-3鋰基脂填充軸承內(nèi)外圈之間的空腔的1/2（對2極）及2/3（對4、6、8極）。 4、當(dāng)軸承的壽命終了時(shí)，電動機(jī)運(yùn)行的振動及噪聲將明顯增大，檢查軸承的徑向游隙達(dá)到下

45、列值時(shí)，即應(yīng)更換軸承。 5、拆卸電動機(jī)時(shí)，從軸伸端或非伸端取出轉(zhuǎn)子都可以。如果沒有必要卸下風(fēng)扇，還是從非軸伸端取出轉(zhuǎn)子較為便利，從定子中抽出轉(zhuǎn)子時(shí)，應(yīng)防止損壞定子繞組或絕緣。 6、更換繞組時(shí)必須記下原繞組的形式，尺寸及匝數(shù)，線規(guī)等，當(dāng)失落了這些數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)向制造廠索取，隨意更改原設(shè)計(jì)繞組，常常使電動機(jī)某項(xiàng)或幾項(xiàng)性能惡化，甚至于無法使用。 電機(jī)保護(hù)器電機(jī)保護(hù)器的作用是給電機(jī)全面的保護(hù)，在電機(jī)出現(xiàn)過載、缺相、堵轉(zhuǎn)、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、軸承磨損、定轉(zhuǎn)子偏心時(shí)，予以報(bào)警或保護(hù)的裝置。 電機(jī)保護(hù)常識1為什么現(xiàn)在的電機(jī)比過去 更容易燒毀？ 由于絕緣技術(shù)的不斷發(fā)展，在電機(jī)的設(shè)計(jì)上既要求增

46、加出力，又要求減小體積，使新型電機(jī)的熱容量越來越小，過負(fù)荷能力越來越弱；再由于生產(chǎn)自動化程度的提高，要求電機(jī)經(jīng)常運(yùn)行在頻繁的起動、制動、正反轉(zhuǎn)以及變負(fù)荷等多種方式，對電機(jī)保護(hù)裝置提出了更高的要求。另外，電機(jī)的應(yīng)用面更廣，常工作于環(huán)境極為惡劣的場合，如潮濕、高溫、多塵、腐蝕等場合。所有這些，造成了現(xiàn)在的電機(jī)比過去更容易損壞，尤其是過載、短路、缺相、掃膛等故障出現(xiàn)頻率最高。 2為什么傳統(tǒng)的保護(hù)裝置保護(hù)效果不甚理想？ 傳統(tǒng)的電機(jī)保護(hù)裝置以熱繼電器為主，但熱繼電器靈敏度低、誤差大、穩(wěn)定性差，保護(hù)不可靠。事實(shí)也是這樣，盡管許多設(shè)備安裝了熱繼電器，但電機(jī)損壞而影響正常生產(chǎn)的現(xiàn)象仍普遍存在。 3、電機(jī)保護(hù)的

47、發(fā)展現(xiàn)狀？ 目前電機(jī)保護(hù)器已由過去的機(jī)械式發(fā)展為電子式和智能型，可直接顯示電機(jī)的電流、電壓、溫度等參數(shù)，靈敏度高，可靠性高，功能多，調(diào)試方便，保護(hù)動作后故障種類一目了然，既減少了電機(jī)的損壞，又極大方便了故障的判斷，有利于生產(chǎn)現(xiàn)場的故障處理和縮短恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)間。另外，利用電機(jī)氣隙磁場進(jìn)行電機(jī)偏心檢測技術(shù)，使電機(jī)磨損狀態(tài)在線監(jiān)測成為可能，通過曲線顯示電機(jī)偏心程度的變化趨勢，可早期發(fā)現(xiàn)軸承磨損和走內(nèi)圓、走外圓等故障，做到早發(fā)現(xiàn)，早處理，避免掃膛事故發(fā)生。 4保護(hù)器選擇的原則？ 合理選用電機(jī)保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)既能充分發(fā)揮電機(jī)的過載能力，又能免于損壞，從而提高電力拖動系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性。具體的功能選擇

48、應(yīng)綜合考慮電機(jī)的本身的價(jià)值、負(fù)載類型、使用環(huán)境、電機(jī)主體設(shè)備的重要程度、電機(jī)退出運(yùn)行是否對生產(chǎn)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響等因素，力爭做到經(jīng)濟(jì)合理。 5、理想的電機(jī)保護(hù)器？ 理想的電機(jī)保護(hù)器不是功能最多，也不是所謂最先進(jìn)的，而是應(yīng)該滿足現(xiàn)場實(shí)際需求，做到經(jīng)濟(jì)性和可靠性的統(tǒng)一，具有較高的性能價(jià)格比。根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況合理地選擇保護(hù)器的種類、功能，同時(shí)考慮保護(hù)器安裝、調(diào)整、使用簡單方便，更重要的是要選擇高質(zhì)量的保護(hù)器。 電機(jī)保護(hù)器的選型一、 選型基本原則目前，市場上電機(jī)保護(hù)產(chǎn)品未有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，型號規(guī)格五花八門。制造廠商為了滿足用戶不同的使用需求派生出很多的系列產(chǎn)品，種類繁多，給廣大用戶選型帶來諸多不便；用戶在選

49、型時(shí)應(yīng)充分考慮電機(jī)保護(hù)實(shí)際需求，合理選擇保護(hù)功能和保護(hù)方式，才能達(dá)到良好的保護(hù)效果，達(dá)到提高設(shè)備運(yùn)行可靠性，減少非計(jì)劃停車，減少事故損失的目的。 二、選型的基本方法(一）與選型有關(guān)的條件1、電機(jī)參數(shù)：要先了解電機(jī)的規(guī)格型號、功能特性、防護(hù)型式、額定電壓、額定電流、額定功率、電源頻率、絕緣等級等。這些內(nèi)容基本能給用戶正確選擇保護(hù)器提供了參考依據(jù)。 2、環(huán)境條件：主要指常溫、高溫、高寒、腐蝕度、震動度、風(fēng)沙、海拔、電磁污染等。 3、電機(jī)用途：主要指拖動機(jī)械設(shè)備要求特點(diǎn)，如風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)、車床、油田抽油機(jī)等不同負(fù)載機(jī)械特性。 4、控制方式：控制模式有手動、自動、就地控制、遠(yuǎn)程控制、單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行、

50、生產(chǎn)線集中控制等情況。啟動方式有直接、降壓、星角、頻敏變阻器、變頻器、軟起動等。 5、其他方面：用戶對現(xiàn)場生產(chǎn)監(jiān)護(hù)管理情況，非正常性的停機(jī)對生產(chǎn)影響的嚴(yán)重程度等。 與保護(hù)器的選用相關(guān)的因素還有很多，如安裝位置、電源情況、配電系統(tǒng)情況等；還要考慮是對新購電機(jī)配置保護(hù)，還是對電機(jī)保護(hù)升級，還是對事故電機(jī)保護(hù)的完善等；還要考慮電機(jī)保護(hù)方式改變的難度和對生產(chǎn)影響程度；需根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際工作條件綜合考慮保護(hù)器的選型和調(diào)整。 （二） 電機(jī)保護(hù)器的常見類型1、熱繼電器：普通小容量交流電機(jī)，工作條件良好，不存在頻繁啟動等惡劣工況的場合；由于精度較差，可靠性不能保證，不推薦使用。 2、電子型：檢測三相電流值，整定電

51、流值采用電位器或拔碼開關(guān)，電路一般采用模擬式，采用反時(shí)限或定時(shí)限工作特性。保護(hù)功能包括過載、缺相、堵轉(zhuǎn)等，故障類型采用指示燈顯示，運(yùn)行電量采用數(shù)碼管顯示。 3、智能型：檢測三相電流值，保護(hù)器使用單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)智能化綜合保護(hù)，集保護(hù)、測量、通訊、顯示為一體。整定電流采用數(shù)字設(shè)定，通過操作面板按鈕來操作，用戶可以根據(jù)電機(jī)具體情況在現(xiàn)場對各種參數(shù)修正設(shè)定；采用數(shù)碼管作為顯示窗口，或采用大屏幕液晶顯示，能支持多種通訊協(xié)議，如ModBUS、ProfiBUS等，價(jià)格相對較高，用于較重要場合；目前高壓電機(jī)保護(hù)均采用智能型保護(hù)裝置。 4、熱保護(hù)型：在電機(jī)中埋入熱元件，根據(jù)電動機(jī)繞組的溫度進(jìn)行保護(hù)，保護(hù)效果好

52、；但電機(jī)容量較大時(shí)，需與電流監(jiān)測型配合使用，避免電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)溫度急劇上升時(shí)，由于測溫元件的滯后性，導(dǎo)致電機(jī)繞組受損。 5、磁場溫度檢測型：在電機(jī)中埋入磁場檢測線圈和測溫元件，根據(jù)電機(jī)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)磁場的變化和溫度的變化進(jìn)行保護(hù)，主要功能包括過載、堵轉(zhuǎn)、缺相、過熱保護(hù)和磨損監(jiān)測，保護(hù)功能完善，缺點(diǎn)是需在電機(jī)內(nèi)部安裝磁場檢測線圈和溫度傳感器。 （三） 保護(hù)器類型的選擇1、對于工作條件要求不高、操作控制簡單，停機(jī)對生產(chǎn)影響不大的單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行電機(jī)，可選用普通型保護(hù)器，因普通型保護(hù)器結(jié)構(gòu)簡單，在現(xiàn)場安裝接線、替換方便，操作簡單，具有性價(jià)比高等特點(diǎn)。 2、對于工作條件惡劣，對可靠性要求高，特別是涉及自動化生產(chǎn)線的

53、電動機(jī)，應(yīng)選用中高檔、功能較全的智能型保護(hù)器。 3、對于防爆電機(jī)，由于軸承磨損造成偏心，可能導(dǎo)致防爆間隙處摩擦出現(xiàn)高溫，產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)，應(yīng)選擇磨損狀態(tài)監(jiān)測功能。對于大容量高壓潛水泵等特殊設(shè)備，由于檢查維護(hù)困難，也應(yīng)選擇磨損狀態(tài)監(jiān)測功能，同時(shí)監(jiān)測軸承的溫度，避免發(fā)生掃膛事故造成重大經(jīng)濟(jì)損失。 4、應(yīng)用于有防爆要求場所的保護(hù)器，要根據(jù)應(yīng)用現(xiàn)場的具體要求，選用相應(yīng)的防爆型保護(hù)器，避免安全事故發(fā)生。 變頻電機(jī)介紹變頻電機(jī)的構(gòu)造原理電動機(jī)的調(diào)速與控制，是工農(nóng)業(yè)各類機(jī)械及辦公、民生電器設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)之一。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的驚人發(fā)展，采用“專用變頻感應(yīng)電動機(jī)+變頻器”的交流調(diào)速方式，正在以其卓越的

54、性能和經(jīng)濟(jì)性，在調(diào)速領(lǐng)域，引導(dǎo)了一場取代傳統(tǒng)調(diào)速方式的更新?lián)Q代的變革。它給各行各業(yè)帶來的福音在于：使機(jī)械自動化程度和生產(chǎn)效率大為提高、節(jié)約能源、提高產(chǎn)品合格率及產(chǎn)品質(zhì)量、電源系統(tǒng)容量相應(yīng)提高、設(shè)備小型化、增加舒適性，目前正以很快的速度取代傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)速和直流調(diào)速方案。 由于變頻電源的特殊性，以及系統(tǒng)對高速或低速運(yùn)轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)速動態(tài)響應(yīng)等需求，對作為動力主體的電動機(jī)，提出了苛刻的要求，給電動機(jī)帶來了在電磁、結(jié)構(gòu)、絕緣各方面新的課題。 變頻電機(jī)的應(yīng)用變頻調(diào)速目前已經(jīng)成為主流的調(diào)速方案，可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)無級變速傳動。 特別是隨著變頻器在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)日益廣泛的應(yīng)用，變頻電機(jī)的使用也日益廣泛起來，可以這

55、樣說由于變頻電機(jī)在變頻控制方面較普通電機(jī)的優(yōu)越性，凡是用到變頻器的地方我們都不難看到變頻電機(jī)的身影。 直線電機(jī)介紹機(jī)床上傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī) + 滾珠絲杠”進(jìn)給傳動方式,由于受自身結(jié)構(gòu)的限制 ,在進(jìn)給速度、加速度、快速定位精度等方面很難有突破性的提高, 已無法滿足超高速切削、超精密加工對機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)伺服性能提出的更高要求。直線電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動機(jī)械能,不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動裝置。具有起動推力大、傳動剛度高、動態(tài)響應(yīng)快、定位精度高、行程長度不受限制等優(yōu)點(diǎn)。在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中,采用直線電動機(jī)直接驅(qū)動與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動的最大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺(拖板)之間的機(jī)械傳動環(huán)節(jié),把機(jī)床進(jìn)給傳動

56、鏈的長度縮短為零,因而這種傳動方式又被稱為“零傳動”。正是由于這種“零傳動”方式, 帶來了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。 (1)高速響應(yīng)由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的機(jī)械傳動件(如絲杠等),使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能大大提高,反應(yīng)異常靈敏快捷。 (2)精度 直線驅(qū)動系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動間隙和誤差,減少了插補(bǔ)運(yùn)動時(shí)因傳動系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋控制,即可大大提高機(jī)床的定位精度。 (3)動剛度高由于“直接驅(qū)動”,避免了啟動、變速和換向時(shí)因中間傳動環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動滯后現(xiàn)象, 同時(shí)也提高了其傳動剛度。 (4)速度快、加減速過程短 由于直線電動機(jī)最早主要用于磁懸浮列車(時(shí)速可達(dá)500km/h),所以用在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動中,要滿足其超高速切削的