電動(dòng)機(jī)的常用分類(全)

電磁直流電動(dòng)機(jī)永磁直流電動(dòng)機(jī)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)有刷直流電動(dòng)機(jī)單相電動(dòng)機(jī)三相電動(dòng)機(jī)稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)種類1、按工作電源種類劃分

1當(dāng)前第1頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)

磁滯同步電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)磁阻同步電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)交流換向器電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)罩極異步電動(dòng)機(jī)2、按結(jié)構(gòu)和工作原理劃分推斥電動(dòng)機(jī)單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)交直流兩用電動(dòng)機(jī)當(dāng)前第2頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)電動(dòng)機(jī)電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)分相式單相異步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)控制用電動(dòng)機(jī)電動(dòng)工具用電動(dòng)機(jī)家電用電動(dòng)機(jī)通用小型機(jī)械設(shè)備用電動(dòng)機(jī)

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)3.起動(dòng)與運(yùn)行方式劃分5.按用途劃分4、按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)劃分電動(dòng)機(jī)鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)繞線型異步電動(dòng)機(jī)當(dāng)前第3頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)電動(dòng)機(jī)低速電動(dòng)機(jī)高速電動(dòng)機(jī)恒速電動(dòng)機(jī)調(diào)速電動(dòng)機(jī)齒輪減速電動(dòng)機(jī)電磁減速電動(dòng)機(jī)力矩電動(dòng)機(jī)爪極同步電動(dòng)機(jī)有級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)有級(jí)變速電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)變速電動(dòng)機(jī)電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)PWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)6、按運(yùn)轉(zhuǎn)速度劃分返回當(dāng)前第4頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)(BLDC)結(jié)構(gòu)和原理

無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是采用半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件來(lái)實(shí)現(xiàn)電子換向的，如圖1所示,即用電子開(kāi)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(wú)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(dòng)化辦公設(shè)備中。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)由永磁體轉(zhuǎn)子、多極繞組定子、位置傳感器等組成，如圖2所示。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(cè)轉(zhuǎn)子磁極相對(duì)定子繞組的位置，并在確定的位置處產(chǎn)生位置傳感信號(hào)，經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路處理后去控制功率開(kāi)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(kāi)關(guān)電路提供。當(dāng)前第5頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)圖1當(dāng)前第6頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)圖2

無(wú)刷DC電機(jī)具有永磁轉(zhuǎn)子和繞線定子。并且，無(wú)刷DC電機(jī)可以分為2類：一類具有外部旋轉(zhuǎn)磁鐵，另一類則具有內(nèi)部旋轉(zhuǎn)磁體。在無(wú)刷DC電機(jī)中，感應(yīng)線圈（相位）的位置（對(duì)于恒定磁場(chǎng)而言），受通過(guò)電流所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng),而切換（轉(zhuǎn)換）到適當(dāng)?shù)南辔?。霍爾效?yīng)傳感器通常用于感應(yīng)轉(zhuǎn)子的位置。另外，也可以采用無(wú)傳感器方法。返回當(dāng)前第7頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)永磁直流電動(dòng)機(jī)永磁式直流電動(dòng)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F=BILB—磁通密度;L—通電導(dǎo)體長(zhǎng)度；I—導(dǎo)體中電流；F方向—左手定則如右圖所示，電刷A,B上加上直流電源，便形成直流電動(dòng)機(jī)的物理模型這個(gè)實(shí)現(xiàn)線圈abcd中便有電流通過(guò)。其方向?yàn)閺腶到d，線圈中電流I與磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生電磁力f=BIL，電樞再次電磁力的作用下旋轉(zhuǎn)起來(lái)，進(jìn)而帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)。力的方向由左手定則判定，圖示時(shí)刻，電流從a到d，則ab段所受電磁力的方向?yàn)閺挠蚁蜃?，電樞逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。當(dāng)電樞轉(zhuǎn)過(guò)180度時(shí)，外部電路的電流I不變，線圈中的電流方向?yàn)閺膁到a，此時(shí)電磁力方向不變，電機(jī)沿恒定方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)前第8頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)

定子包含2個(gè)或多個(gè)永磁極片。轉(zhuǎn)子包含通過(guò)電刷與電壓源相連的繞組和機(jī)械換向器。吸引通電繞組的相反極性和定子磁鐵，轉(zhuǎn)子就會(huì)旋轉(zhuǎn)，直到與定子對(duì)齊為止。轉(zhuǎn)子一與定子對(duì)齊，電刷就會(huì)跨過(guò)換向器接點(diǎn)，并且給下一個(gè)繞組通電，從而產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。電機(jī)的速度與施加在其上的電壓成正比。顛倒電機(jī)連接方向，轉(zhuǎn)向也會(huì)改變。返回當(dāng)前第9頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)電磁直流電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁方式分類

電磁式直流電動(dòng)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他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。因勵(lì)磁方式不同，定子磁極磁通（由定子磁極的勵(lì)磁線圈通電后產(chǎn)生）的規(guī)律也不同。返回當(dāng)前第10頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（1）．產(chǎn)生 圖3表示最簡(jiǎn)單的三相定子繞組AX、BY、CZ，它們?cè)诳臻g按互差120°的規(guī)律對(duì)稱排列。并接成星形與三相電源U、V、W相聯(lián)。則三相定子繞組便通過(guò)三相對(duì)稱電流：隨著電流在定子繞組中通過(guò)，在三相定子繞組中就會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(圖4)。（2）．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向是由三相繞組中電流相序決定的，若想改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向，只要改變通入定子繞組的電流相序，即將三根電源線中的任意兩根對(duì)調(diào)即可。這時(shí)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也跟著改變。

圖4旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的形成當(dāng)前第11頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)

圖3三相異步電動(dòng)機(jī)定子接線 當(dāng)=0°時(shí)，AX繞組中無(wú)電流；為負(fù)，BY繞組中的電流從Y流入B1流出；為正，CZ繞組中的電流從C流入Z流出；由右手螺旋定則可得合成磁場(chǎng)的方向如圖4（a）所示。當(dāng)=120°時(shí)，，BY繞組中無(wú)電流；為正，AX繞組中的電流從A流入X流出；為負(fù)，CZ繞組中的電流從Z流入C流出；由右手螺旋定則可得合成磁場(chǎng)的方向如圖4（b）所示。 當(dāng)=240°時(shí)，CZ繞組中無(wú)電流；為負(fù)，AX繞組中的電流從X流入A流出；為正，BY繞組中的電流從B流入Y流出；由右手螺旋定則可得合成磁場(chǎng)的方向如圖4（c）所示。 可見(jiàn)，當(dāng)定子繞組中的電流變化一個(gè)周期時(shí)，合成磁場(chǎng)也按電流的相序方向在空間旋轉(zhuǎn)一周。隨著定子繞組中的三相電流不斷地作周期性變化，產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)也不斷地旋轉(zhuǎn)，因此稱為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。圖3三相異步電動(dòng)機(jī)定子接線當(dāng)前第12頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)

(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(guò)三相對(duì)稱電流產(chǎn)生的三相磁動(dòng)勢(shì)（定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)）并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。(2)該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子導(dǎo)體有相對(duì)切割運(yùn)動(dòng),根據(jù)電磁感應(yīng)原理,轉(zhuǎn)子導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(chǎng)中受到電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電動(dòng)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)的工作原理

三相異步電機(jī)利用將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的感應(yīng)原理。導(dǎo)線被置于電磁場(chǎng)內(nèi)，受力的影響會(huì)讓它穿過(guò)磁場(chǎng)。在AC感應(yīng)電機(jī)中，磁場(chǎng)被置于固定部分（定子）內(nèi)。受電磁力影響的導(dǎo)體位于轉(zhuǎn)子內(nèi)。定子通常由3個(gè)成120電角度的相位繞組組成。通入三相交流電時(shí)，它們會(huì)在轉(zhuǎn)子的導(dǎo)線內(nèi)產(chǎn)生電流。定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)的相互作用和轉(zhuǎn)子內(nèi)的載流導(dǎo)線使得轉(zhuǎn)子被定子磁場(chǎng)“拖”轉(zhuǎn)。返回當(dāng)前第13頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)

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，一般可稱感應(yīng)電機(jī)為異步電機(jī)。1．單相異步電動(dòng)機(jī)

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(dòng)繞組成副繞組）。主繞組接交流電源，輔繞組串接離心開(kāi)關(guān)S或起動(dòng)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。分相電動(dòng)機(jī)定子繞組示意圖單相凸極式罩極異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)前第14頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)

假設(shè)轉(zhuǎn)子的逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎较?，看下圖，那么轉(zhuǎn)子對(duì)正向磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)差率為S+=（n1-n）/n1轉(zhuǎn)子對(duì)反向磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)差率為S-=（n1-（-n））/n1=2-S+0<S+<1時(shí)，T+為驅(qū)動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩,T-為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩且T+>|T-|;0<S-<1時(shí)，T-為驅(qū)動(dòng)電磁轉(zhuǎn)矩,T+為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩且|T-|>T+;S+=1時(shí)，T+=T-合成轉(zhuǎn)矩為0。

單相異步電動(dòng)機(jī)又分為單相電阻起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)，單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)、單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)和單相雙值電容異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)的T-s曲線返回當(dāng)前第15頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與單相異步電動(dòng)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(chǎng)，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(chǎng)的相互作用下，又產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)柜（即異步轉(zhuǎn)柜），使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)繞線型異步電動(dòng)機(jī)當(dāng)前第16頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)異步電動(dòng)機(jī)的外部接線三相籠式異步電動(dòng)機(jī)的部件圖當(dāng)前第17頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)NS（1）電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生電磁力→電磁轉(zhuǎn)矩T,T與n0同方向。工作原理示意圖二、三相異步電動(dòng)機(jī)的基本工作原理（2）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步轉(zhuǎn)速n0的關(guān)系?電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)的方向一致，但n<n0返回當(dāng)前第18頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)永磁同步（PMSM）模擬結(jié)構(gòu)圖rrggbbNS⊙⊙⊙⊕⊕ACBZYX⊕當(dāng)前第19頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)實(shí)物結(jié)構(gòu)圖霍爾傳感器定子繞組轉(zhuǎn)子磁鐵當(dāng)前第20頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)定子定子繞組一般制成多相（三、四、五相不等），通常為三相繞組。三相繞組沿定子鐵心對(duì)稱分布，在空間互差120度電角度，通入三相交流電時(shí)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子采用永磁體，目前主要以釹鐵硼作為永磁材料。采用永磁體簡(jiǎn)化了電機(jī)的結(jié)構(gòu)，提高了可靠性，又沒(méi)有轉(zhuǎn)子銅耗，提高電機(jī)的效率。當(dāng)前第21頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)PMSM按轉(zhuǎn)子永磁體的結(jié)構(gòu)可分為兩種（1）表面貼裝式（SM-PMSM）直交軸電感Ld和Lq相同氣隙較大，弱磁能力小，擴(kuò)速能力受到限制當(dāng)前第22頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)（2）內(nèi)埋式（IPMSM）交直軸電感:Lq>Ld氣隙較小，有較好的弱磁能力返回當(dāng)前第23頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)磁阻式同步電動(dòng)機(jī)

磁阻同步電動(dòng)機(jī)又稱為反應(yīng)式同步電動(dòng)機(jī)，這種電機(jī)的轉(zhuǎn)子本身沒(méi)有磁性，只是利用磁場(chǎng)中可移動(dòng)部件企圖使磁路磁阻最小的原理，依靠轉(zhuǎn)子兩個(gè)正交方向磁阻的不同而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，這種轉(zhuǎn)矩稱為磁阻轉(zhuǎn)矩或反應(yīng)轉(zhuǎn)矩。磁阻同步電動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，獲得了較為廣泛的應(yīng)用。磁阻同步電動(dòng)機(jī)有單相的和三相的，功率從幾瓦到幾百瓦。當(dāng)前第24頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)一、基本結(jié)構(gòu)當(dāng)前第25頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)二、工作原理當(dāng)前第26頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)磁阻式同步電機(jī)結(jié)構(gòu)圖返回當(dāng)前第27頁(yè)\共有34頁(yè)\編于星期六\8點(diǎn)磁滯同步電動(dòng)機(jī)磁滯同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是用硬磁材料做成的，這種硬磁材料具有比較寬的磁滯回環(huán)，其剩磁密度Br和矯頑力Hc要比軟磁材料大，如圖5-12所示。磁滯電動(dòng)機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，不需要裝任何起動(dòng)裝置就能平穩(wěn)地牽入同步。目前，磁滯同步電動(dòng)機(jī)主要應(yīng)用于無(wú)線電通訊、自動(dòng)