電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

電動(dòng)機(jī)（Motors）是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種設(shè)備。它是利用通電線圈（也就是定子繞組）產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場并作用于轉(zhuǎn)子鼠籠式式閉合鋁框形成磁電動(dòng)力旋轉(zhuǎn)扭矩。電動(dòng)機(jī)按使用電源不同分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)，電力系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)大部分是交流電機(jī)，可以是同步電機(jī)或者是異步電機(jī)（電機(jī)定子磁場轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速不保持同步速）。電動(dòng)機(jī)主要由定子與轉(zhuǎn)子組成，通電導(dǎo)線在磁場中受力運(yùn)動(dòng)的方向跟電流方向和磁感線（磁場方向）方向有關(guān)。電動(dòng)機(jī)工作原理是磁場對電流受力的作用，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)器，它將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，它主要包括一個(gè)用以產(chǎn)生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子。在定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，其在電樞鼠籠式鋁框中有電流通過并受磁場的作用而使其轉(zhuǎn)動(dòng)。這些機(jī)器中有些類型可作電動(dòng)機(jī)用，也可作發(fā)電機(jī)用。它是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種機(jī)器。通常電動(dòng)機(jī)的作功部分作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這種電動(dòng)機(jī)稱為轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)；也有作直線運(yùn)動(dòng)的，稱為直線電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)能提供的功率范圍很大，從毫瓦級到千瓦級。機(jī)床、水泵，需要電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)；電力機(jī)車、電梯，需要電動(dòng)機(jī)牽引。家庭生活中的電扇、冰箱、洗衣機(jī)，甚至各種電動(dòng)機(jī)玩具都離不開電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)已經(jīng)應(yīng)用在現(xiàn)代社會(huì)生活中的各個(gè)方面。電機(jī)分類1，交流①異步電機(jī)Y系列（低壓，高壓，變頻，電磁制動(dòng)）JSJ系列（低壓，高壓，變頻，電磁制動(dòng)）②同步電機(jī)TD系列TDMK系列2,直流

普通直流電機(jī)Z2系列Z4系列專用直流電機(jī)ZTP鐵路電機(jī)ZSN水泥回轉(zhuǎn)窯電動(dòng)機(jī)萬千瓦級。電動(dòng)機(jī)的使用和控制非常方便，具有自起動(dòng)、加速、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、掣住等能力，能滿足各種運(yùn)行要求；電動(dòng)機(jī)的工作效率較高，又沒有煙塵、氣味，不污染環(huán)境，噪聲也較小。由于它的一系列優(yōu)點(diǎn)，所以在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、 國防商業(yè)及家用電器、醫(yī)療電器設(shè)備等各方面廣泛應(yīng)用。型號及參數(shù)電機(jī)型號電動(dòng)機(jī)型號是便于使用、設(shè)計(jì)、制造等部門進(jìn)行業(yè)務(wù)聯(lián)系和簡化技術(shù)文件中產(chǎn)品名稱、規(guī)格、型式等敘述而引用的一種代號。產(chǎn)品代號是由電動(dòng)機(jī)類型代號、特點(diǎn)代號和設(shè)計(jì)序號等三個(gè)小節(jié)順序組成。電動(dòng)機(jī)類型代號用：Y——表示異步電動(dòng)機(jī)；T——表示同步電動(dòng)機(jī)；電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)代號表征電動(dòng)機(jī)的性能、結(jié)構(gòu)或用途而采用的漢語拼音字母。如防爆類型的字母EXE（增安型）、EXB（隔爆型）、EXP（正壓型）等。設(shè)計(jì)序號是用中心高、鐵心外徑、機(jī)座號、凸緣代號、機(jī)座長度、鐵心長度、功

率、轉(zhuǎn)速或級數(shù)等表示。如：Y2--160M1-8Y：機(jī)型，表示異步電動(dòng)機(jī)；2：設(shè)計(jì)序號，“2”表示第一次基礎(chǔ)上改進(jìn)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品；160:中心高，是軸中心到機(jī)座平面高度；M1:機(jī)座長度規(guī)格，M是中型，其中腳注“2”是M型鐵心的第二種規(guī)格，而“2”型比“1”型鐵心長。8：極數(shù)，“8”是指8極電動(dòng)機(jī)。如：Y630—10/1180Y表示異步電動(dòng)機(jī)；630表示功率630KW；10極、定子鐵心外徑1180MM；機(jī)座長度的字母代號采用國際通用符號表示；S是短機(jī)座型，M是中機(jī)座型，L是長機(jī)座型。鐵心長度的字母代號用數(shù)字1、2、3、——依次表示。銘牌參數(shù)電動(dòng)機(jī)銘牌數(shù)據(jù)及額定值型號：表示電動(dòng)機(jī)的系列品種、性能、防護(hù)結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)子類型等產(chǎn)品代號。功率：表示額定運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)軸上輸出的額定機(jī)械功率，單位 KW或HP，1HP=0.736KW。電壓：直接到定子繞組上的線電壓（V），電機(jī)有Y形和△形兩種接法，其接法應(yīng)與電機(jī)銘牌規(guī)定的接法相符，以保證與額定電壓相適應(yīng)。電流：電動(dòng)機(jī)在額定電壓和額定頻率下，并輸出額定功率時(shí)定子繞組的三相線電流頻率：指電動(dòng)機(jī)所接交流電源的頻率，我國規(guī)定為50HZ±1轉(zhuǎn)速：電動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率、額定負(fù)載下，電動(dòng)機(jī)每分鐘的轉(zhuǎn)速（r/min）；2極電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為2880/min。工作定額：指電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的持續(xù)時(shí)間。絕緣等級：電動(dòng)機(jī)絕緣材料的等級，決定電機(jī)的允許溫升。標(biāo)準(zhǔn)編號：表示設(shè)計(jì)電機(jī)的技術(shù)文件依據(jù)。勵(lì)磁電壓：指同步電機(jī)在額定工作時(shí)的勵(lì)磁電壓（V）。勵(lì)磁電流：指同步電機(jī)在額定工作時(shí)的勵(lì)磁電流（A）。結(jié)構(gòu)簡介基本結(jié)構(gòu)一、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，由定子、轉(zhuǎn)子和其它附件組成。（一）定子（靜止部分）1、定子鐵心作用：電機(jī)磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。構(gòu)造：定子鐵心一般由0.35?0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成，在鐵心的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組。定子鐵心槽型有以下幾種：半閉口型槽：電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)較高，但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般

用于小型低壓電機(jī)中。半開口型槽：可嵌放成型繞組，一般用于大型、中型低壓電機(jī)。所謂成型繞組即繞組可事先經(jīng)過絕緣處理后再放入槽內(nèi)。開口型槽：用以嵌放成型繞組，絕緣方法方便，主要用在高壓電機(jī)中。2、 定子繞組作用：是電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。構(gòu)造：由三個(gè)在空間互隔120°電角度、隊(duì)稱排列的結(jié)構(gòu)完全相同繞組連接而成，這些繞組的各個(gè)線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。定子繞組的主要絕緣項(xiàng)目有以下三種：（保證繞組的各導(dǎo)電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣）。（1） 對地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。（2） 相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣。（3） 匝間絕緣：每相定子繞組各線匝間的絕緣。電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)的接線：電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)都有一塊接線板，三相繞組的六個(gè)線頭排成上下兩排，并規(guī)定上排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號為1（U1）、2（VI）、3（W1），下排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號為6（W2）、4（U2）、5（V2），.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時(shí)均應(yīng)按這個(gè)序號排列。3、 機(jī)座作用：固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子，并起防護(hù)、散熱等作用。構(gòu)造：機(jī)座通常為鑄鐵件，大型異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座一般用鋼板焊成，微型電動(dòng)機(jī)的機(jī)座采用鑄鋁件。封閉式電機(jī)的機(jī)座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護(hù)式電機(jī)的機(jī)座兩端端蓋開有通風(fēng)孔，使電動(dòng)機(jī)內(nèi)外的空氣可直接對流，以利于散熱。（二） 轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）1、 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心：作用：作為電機(jī)磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。構(gòu)造：所用材料與定子一樣，由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來安置轉(zhuǎn)子繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內(nèi)圓來沖制轉(zhuǎn)子鐵心。一般小型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上，大、中型異步電動(dòng)機(jī)（轉(zhuǎn)子直徑在300~400毫米以上）的轉(zhuǎn)子鐵心則借助與轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn)軸上。2、 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組作用：切割定子旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。構(gòu)造：分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。（1） 鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個(gè)環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個(gè)繞組的外形像一個(gè)鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動(dòng)機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，對于100KW以上的電動(dòng)機(jī)采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。（2） 繞線式轉(zhuǎn)子：繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是一個(gè)對稱的三相繞組，一般接成星形，三個(gè)出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個(gè)集流環(huán)上，再通過電刷與外電路聯(lián)接。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故繞線式電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用不如鼠籠式電動(dòng)機(jī)廣泛。但通過集流環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路中串入附加電阻等元件，用以改善異步電動(dòng)機(jī)的起、制動(dòng)性能及調(diào)速性能，故在要求一定范圍內(nèi)進(jìn)行平滑調(diào)速的設(shè)備，如吊車、電梯、空氣壓縮機(jī)等上面采用。（三） 三相異步電動(dòng)機(jī)的其它附件

1、 端蓋：支撐作用。2、 軸承：連接轉(zhuǎn)動(dòng)部分與不動(dòng)部分。3、 軸承端蓋：保護(hù)軸承。4、 風(fēng)扇：冷卻電動(dòng)機(jī)。二、直流電動(dòng)機(jī)采用八角形全疊片結(jié)構(gòu)，不僅空間利用率高，而且當(dāng)采用靜止整流器供電時(shí)，能承受脈動(dòng)電流和快速的負(fù)載電流變化。直流電動(dòng)機(jī)一般不帶串勵(lì)繞組，適用于需要正、反轉(zhuǎn)的自