中職課件第5章認(rèn)識(shí)電動(dòng)機(jī)

第5章 認(rèn)識(shí)電動(dòng)機(jī)在國民經(jīng)濟(jì)及家用電器中所應(yīng)用的電機(jī)是多種多樣的，但其基本工作原理都是基于法拉第電磁感應(yīng)定律和安培力定律。因此，其構(gòu)成的一般原理為：采用相應(yīng)的導(dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成能相互進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路，以產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩，從而達(dá)到轉(zhuǎn)換能量形態(tài)的目的。電機(jī)的分類方法很多。對(duì)于常用電機(jī)，如按其結(jié)構(gòu)形式及其產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩的電磁感應(yīng)方式來看，可進(jìn)行如下形式的分類：對(duì)于上述各類電機(jī)，如果按其功能來分類，可分為：1．發(fā)電機(jī)——用于把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能；電動(dòng)機(jī)——用于把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能；變壓器、變頻器、移相器——分別用于改變電源電壓、頻率和相位；控制電機(jī)——作為控制系統(tǒng)中的控制元件或執(zhí)行元件。本章在上章了解電磁感應(yīng)基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，主要學(xué)習(xí)各種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、用途、工作原理及使用方法。第5章認(rèn)識(shí)電動(dòng)機(jī)知識(shí)目標(biāo)懂得直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)、額定值、系列及用途。

懂得交流三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、分類及用途。懂得交流三相異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理及銘牌數(shù)據(jù)的意義。學(xué)會(huì)三相異步電動(dòng)機(jī)的使用、維護(hù)與故障排除。認(rèn)識(shí)幾種特殊的電動(dòng)機(jī)。第5章認(rèn)識(shí)電動(dòng)機(jī)技能目標(biāo)·

學(xué)會(huì)三相異籠型步電動(dòng)機(jī)使用前應(yīng)測(cè)試項(xiàng)目及進(jìn)一步熟練使用有關(guān)儀表測(cè)量有關(guān)電學(xué)量§5.1直流電動(dòng)機(jī)學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識(shí)直流電機(jī)的基本構(gòu)造及分類。讀懂直流電機(jī)的額定值和了解目前國產(chǎn)直流電機(jī)的主要系列。直流電機(jī)既可作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，也可作發(fā)電機(jī)運(yùn)行。直流電動(dòng)機(jī)是將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能而帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的。由于直流電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的啟動(dòng)性能和調(diào)速性能，因此直

流電動(dòng)機(jī)得到廣泛的應(yīng)用。家用電器諸如錄音機(jī)、錄像機(jī)、小型干洗器、電動(dòng)剃須器等都采用直流電動(dòng)機(jī)作為電動(dòng)源。5.1.1直流電機(jī)的基本構(gòu)造直流電動(dòng)機(jī)和直流發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上基本一樣。直流電機(jī)由靜止的定子和轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子兩大部分組成，在定、轉(zhuǎn)子之間存在一個(gè)間隙，稱為氣隙。其結(jié)構(gòu)如圖5．1所示。其中（a）圖為縱剖面圖，（b）圖為四極直流電機(jī)截面示意圖。圖5．1直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖5．2直流電動(dòng)機(jī)的電樞定子的作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)和支撐電機(jī)，主要包括主磁極、換向磁極、機(jī)座、電刷裝置、端蓋等。轉(zhuǎn)子的作用是用來產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換，通常也被稱為電樞；它主要包括電樞鐵心、電樞繞組以及換向器、轉(zhuǎn)軸、風(fēng)扇等，其結(jié)構(gòu)如圖5．2所示。1．定子部分（1）．主磁極主磁極的作用是產(chǎn)生主磁通，它由鐵心和勵(lì)磁繞組組成，如圖5．1（b）所示。鐵心一般用硅鋼片疊壓而成，小電機(jī)也有用整塊的鑄鋼磁極。主磁極上的勵(lì)磁繞組是用絕緣銅線繞制而成的集中繞組，與鐵心絕緣，各主磁極上的線圈一般都是串聯(lián)起來的。主磁極總是成對(duì)的，并按N極和S極交替排列。（2）．換向極換向極的作用是為了改善直流電機(jī)的換向。換向極安裝在相鄰的兩主磁極之間，也是由磁極鐵心和套裝在鐵心上的繞組組成。如圖5．1（b）所示。（3）．機(jī)座直流電機(jī)的機(jī)座，既是電機(jī)的外殼，起保護(hù)和機(jī)械支撐作用，也是電機(jī)磁路的一部分，通常用鑄鋼或厚鋼板做成。（4）．電刷裝置直流電機(jī)為了使電樞繞組和外電路連接，必須裝設(shè)固定的電刷裝置。它是通過電刷裝置和換向器，把外電路與電樞繞組連接起來。電刷裝在電刷握內(nèi)，靠彈簧把它壓緊，使電刷同換向器保持良好的接觸。刷握通過電刷架固定在端蓋上，刷握與電刷架是彼此絕緣的。圖5.3直流電機(jī)的換向器2．轉(zhuǎn)子部分（1）．轉(zhuǎn)子鐵心轉(zhuǎn)子鐵心是由許多形狀相同的硅鋼片疊制而成的圓柱體，表面均勻分布著與軸向平行的槽，用來嵌放轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子鐵心是直流電機(jī)主磁路的一部分。（2）．轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組是由帶絕緣的導(dǎo)線繞成線圈，嵌放在轉(zhuǎn)子鐵心的槽內(nèi)，再把各個(gè)線圈按照一定規(guī)律連接起來而構(gòu)成的。它的主要作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和流過電流，實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換。（3）．換向器換向器由許多相互絕緣的換向片組成，每個(gè)換向片都與轉(zhuǎn)子繞組的一個(gè)線圈相連。通過換向器來實(shí)現(xiàn)與電刷的配合，起到機(jī)械整流的作用,如圖5.3所示。3.其他部件電機(jī)的其他部件有端蓋、軸承、風(fēng)扇、接線板、出線盒等。5.1.2直流電機(jī)的分類根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的定子磁場(chǎng)不同，可將直流電動(dòng)機(jī)分為兩大類。其中一類是永磁式直流電動(dòng)機(jī)，它的定子磁極由永久磁鐵組成；另一類為激磁式直流電動(dòng)機(jī)，它的定子磁極由鐵心和激磁線圈組成。永磁式直流電動(dòng)機(jī)的體積小，功率也較小，但運(yùn)行速度穩(wěn)定。錄音機(jī)、錄像機(jī)、電動(dòng)剃須器中的電動(dòng)機(jī)都是永磁式直流電動(dòng)機(jī)。勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)的定予磁極由鐵心和激磁繞組組成。由于勵(lì)磁繞組的供電方式不同，勵(lì)磁式直流電動(dòng)機(jī)又分為下面四種(如圖5．4所示)。圖5．4直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁方式(1)它勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)：它的激磁繞組與電樞繞組使用兩個(gè)單獨(dú)電源。這種電動(dòng)機(jī)具有良好的啟動(dòng)性能和穩(wěn)定的運(yùn)行性能，并且易于調(diào)速，參看圖5．4(a)。并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)：這種電動(dòng)機(jī)的激磁繞組與電樞繞組并聯(lián)，共同用一個(gè)直流電源。這種直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，參看圖5．4(b)。串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)：這種電動(dòng)機(jī)的激磁繞組與電樞繞組串聯(lián)，共同用一個(gè)直流電源。此種直流電動(dòng)機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力，其機(jī)械特性屬于軟特性，參看圖5．4(c)。復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)：這種電動(dòng)機(jī)的激磁繞組分為兩組，其中一組與電樞繞組并聯(lián)，另一組與電樞繞組串聯(lián)；電樞繞組與激磁繞組共同用一個(gè)直流電源，參看圖5．4(d)?！?.1.3直流電機(jī)的額定值和主要系列電機(jī)制造廠在每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的機(jī)座上都釘有一塊銘牌，上面標(biāo)出該電動(dòng)機(jī)的豐要技術(shù)數(shù)據(jù)，稱為該電動(dòng)機(jī)的額定值。下面介紹直流電動(dòng)機(jī)的主要額定值。額定功率PN：指電動(dòng)機(jī)在規(guī)定的額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)輸出的功率，單位為KW。對(duì)發(fā)電機(jī)來說，額定功率是指發(fā)電機(jī)端點(diǎn)輸出的電功率，其值等于額定電壓與額定電流的乘積；對(duì)電動(dòng)機(jī)來說，額定功率是指電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率，其值等于額定電壓與額定電流的乘積再乘以額定效率。額定電壓UN: 電機(jī)長期安全運(yùn)行時(shí)所能承受的電壓，單位為V。額定電流IN：指電機(jī)在額定電壓下，轉(zhuǎn)軸有額定功率輸出時(shí)的定子繞組電流，單位為A。額定轉(zhuǎn)速nN：指電機(jī)在額定電壓和額定電流下，額定功率輸出時(shí)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，單位為r／min。·1．直流電機(jī)的額定值除上述額定值外，還有諸如額定效率ηN額定轉(zhuǎn)矩TN、額定溫升τN等一系列額定值。它們不一定標(biāo)在銘牌上，但它們中某些數(shù)據(jù)可以根據(jù)銘牌數(shù)據(jù)推算出來，例如電動(dòng)機(jī)的額定輸出轉(zhuǎn)矩可按下式計(jì)算(5-1)額定值是經(jīng)濟(jì)合理地選擇電機(jī)的依據(jù)。如果電機(jī)運(yùn)行時(shí)，其各物理量(如電壓、電流、轉(zhuǎn)速等)均等于額定值，則稱此時(shí)電機(jī)運(yùn)行于額定狀態(tài)。電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，可以充分可靠地發(fā)揮電機(jī)的能力。如果電機(jī)運(yùn)行時(shí)，其電樞電流超過額定值，稱為超載或過載運(yùn)行；反之，若小于額定電流運(yùn)行，則稱為輕載。超載將使電機(jī)過熱，降低使用壽命，甚至損壞電機(jī)。輕載則浪費(fèi)電機(jī)功率，降低電機(jī)效率。我國目前生產(chǎn)的直流電動(dòng)機(jī)主要有以下系列：

Z2系列：是一般用途的中小型直流電動(dòng)機(jī)；

Z3，Z4系列：是一般用途的中小型直流電動(dòng)機(jī)的新產(chǎn)品：ZD2，ZF2系列：是一般用途的中型直流電動(dòng)機(jī)；

ZZY系列：是起重冶金用直流電動(dòng)機(jī)。·2．直流電機(jī)的系列與型號(hào)隨著科學(xué)技術(shù)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展和逐步電氣化，以及自動(dòng)化程度的不斷提高，現(xiàn)代生產(chǎn)機(jī)械廣泛應(yīng)用電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)。由于異步電動(dòng)機(jī)與其他電動(dòng)機(jī)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，維護(hù)方便，堅(jiān)固耐用及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣泛應(yīng)用。其中小型異步電動(dòng)機(jī)占70％以上。但異步電動(dòng)機(jī)也有一些缺點(diǎn)，主要是功率因數(shù)較低，調(diào)速性能差，所以在某些場(chǎng)合使用時(shí)受到一定限制。例如大功率，低速運(yùn)轉(zhuǎn)的一些機(jī)械設(shè)備?！?/p>

據(jù)統(tǒng)計(jì)，動(dòng)力負(fù)載的用電量占電網(wǎng)總負(fù)載的60％以上，而異步電動(dòng)機(jī)的用電量則占總動(dòng)力負(fù)載的85％以上，這就足以說明異步電動(dòng)機(jī)使用的普遍性。§5.2交流電動(dòng)機(jī)§5.2交流電動(dòng)機(jī)學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識(shí)交流電機(jī)的種類、特點(diǎn)和和用途。認(rèn)識(shí)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造。讀懂三相異步電動(dòng)機(jī)的額定值、了解目前國產(chǎn)異步電動(dòng)機(jī)的主要系列。學(xué)會(huì)三相異步電動(dòng)機(jī)的使用、維護(hù)與故障排除的方法。5.2.1交流電機(jī)的種類、特點(diǎn)和用途·

交流異步電動(dòng)機(jī)作為一種交流電機(jī)，廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，例如機(jī)床、水泵、冶金、礦山設(shè)備與輕工機(jī)械等都用它作為原動(dòng)機(jī)，其容量從幾千瓦到幾千千瓦。日益普及的家用電器，例如在洗衣機(jī)、風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器中采用單相異步電動(dòng)機(jī)，其容量從幾瓦到幾千瓦。異步電機(jī)也可以作為發(fā)電機(jī)使用，例如小水電站、風(fēng)力發(fā)電機(jī)也可采用異步電機(jī)，由于其基于電磁感應(yīng)原理而工作，因此也叫感應(yīng)電機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)的基本優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、

維護(hù)方便、運(yùn)行可靠以及體積小、重量輕、成本低等；缺點(diǎn)是運(yùn)行時(shí)必須從電網(wǎng)吸收無功勵(lì)磁電流，使電網(wǎng)功率因數(shù)變壞(可采取補(bǔ)救措施)，調(diào)速性能較差。隨著交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展，目前異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速范圍、調(diào)速平滑性及經(jīng)濟(jì)性都得到很大提高，具有了工業(yè)應(yīng)用價(jià)值，已在較多的電力傳動(dòng)系列中應(yīng)用，交流調(diào)速的前景將越來越好異步電動(dòng)機(jī)有單相、三相之分；產(chǎn)品系列又分為基本系列(如Y系列)、派生系列(如YR系列)和專用系列；按防護(hù)類型則參照國家標(biāo)準(zhǔn)GB

4942．1《電機(jī)外殼防護(hù)等級(jí)》的有關(guān)規(guī)定分類。表5.1電動(dòng)機(jī)常見分類、特點(diǎn)與用途分類名

稱型號(hào)特點(diǎn)與用途按使用電源種類分直流電動(dòng)機(jī)Z特點(diǎn)是調(diào)速性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，但制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，維護(hù)困難，主要用于電力機(jī)車、造紙?jiān)O(shè)備、印刷機(jī)械或大型機(jī)床和提升起重設(shè)備等交流電動(dòng)機(jī)同步電動(dòng)機(jī)T特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速恒定不變與負(fù)載的大小無關(guān)，主要用于大型設(shè)備，如空壓機(jī)、通風(fēng)機(jī)、軋鋼機(jī)等異步電動(dòng)機(jī)Y工業(yè)、農(nóng)業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ钪械玫綇V泛應(yīng)用異步電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)不同分籠型異步電動(dòng)機(jī)Y具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用，工作可靠，價(jià)格便宜，使用和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是調(diào)速性能不好。在生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)YR防護(hù)式結(jié)構(gòu)，鑄鐵外殼，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本比籠型式高，但具有較好的啟動(dòng)和調(diào)速性能，用于電源容量不足以啟動(dòng)籠型電動(dòng)機(jī)及要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩高的場(chǎng)合換向器異步變速電動(dòng)機(jī)(YZS)YHT防護(hù)式結(jié)構(gòu)，鑄鐵外殼，有手動(dòng)調(diào)速和遙控調(diào)速髓種。用于紡織、印染、造紙、化工(塑料)等要求變速的機(jī)械，其負(fù)載效率和功率因數(shù)較高微特電機(jī)(伺服電動(dòng)機(jī))步進(jìn)電機(jī)無刷直流電機(jī)

開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制微電機(jī)交直流伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)是執(zhí)行指令運(yùn)動(dòng)的電氣機(jī)械元件，它是根據(jù)電氣或電子控制的要求來完成伺服指令運(yùn)動(dòng)的，主要用于工業(yè)控制和軍事電子裝備中圖5.5三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)1—端蓋2—定子3—定子繞組4—轉(zhuǎn)子5—風(fēng)扇6—風(fēng)扇罩7—接線盒蓋電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是由兩部分組成：固定部分——定子，轉(zhuǎn)動(dòng)部分——轉(zhuǎn)子。定子鐵心裝在機(jī)座里，轉(zhuǎn)子鐵心裝在轉(zhuǎn)軸上。定子鐵心上裝有定子繞組，轉(zhuǎn)子鐵心里鑄有籠式鋁條，繞線轉(zhuǎn)子鐵心中有轉(zhuǎn)子繞組。以及其他零部件組成，如圖5.5所示。5.2.2三相異步電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造和銘牌1.三相異步電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造(1).定子定子是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的。三相異步電動(dòng)機(jī)的定子主要是由定子鐵心、定子繞組、機(jī)座及端蓋、軸承等組成。定子鐵心是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，是由相互絕緣的厚度在0．35～0．5mm之間的硅鋼片疊壓而成。在定子鐵心內(nèi)圓上分布著一定形狀的槽，在槽內(nèi)安裝有繞組線圈，稱定子繞組。定子繞組與槽之間用絕緣介質(zhì)隔開。·

定子繞組是電動(dòng)機(jī)的電路部分，由三相對(duì)稱繞組按一定的方式聯(lián)結(jié)起來組成定子繞組。定子繞組的六個(gè)端線引到接線盒中。在與電源相接時(shí)，可根據(jù)需要接成星形聯(lián)結(jié)和三角形聯(lián)結(jié)。機(jī)座與端蓋是電動(dòng)機(jī)磁路的一部分，機(jī)座主要用于支撐定子鐵心和固定端蓋。在中小型電動(dòng)機(jī)中還與軸承一起支撐轉(zhuǎn)子。(2).轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子是電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分。它的作用是輸出機(jī)

械轉(zhuǎn)矩。主要由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸等組成。轉(zhuǎn)子鐵心是電動(dòng)機(jī)主磁路的一部分。由0．5mm

厚的硅鋼片疊壓成圓柱體，并緊固在轉(zhuǎn)子軸上。轉(zhuǎn)子鐵心外圓周表面沖有槽孔，以便嵌放轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子繞組有籠式和繞線式兩種，它們的結(jié)構(gòu)不同，但工作原理基本相同?；\型轉(zhuǎn)子(短路轉(zhuǎn)子)的鐵心外圓也有均勻分布的槽，每個(gè)槽內(nèi)安放一根導(dǎo)條并伸出鐵心以外，然后用兩個(gè)端環(huán)把所有導(dǎo)條的兩端分別連接起來。如去掉鐵心，整個(gè)繞組的外形就像一個(gè)“鼠籠”，如圖5．6(a)所示，所以稱之為鼠籠型轉(zhuǎn)子。鼠籠型轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條可以

是銅條，也可以用鑄鋁的方

法將導(dǎo)條、端環(huán)和風(fēng)葉一次

鑄成，見圖5．6(b)。對(duì)于大、中型異步電動(dòng)機(jī)，一般采用

端環(huán)焊接構(gòu)成鼠籠型轉(zhuǎn)子繞

組。圖5.6籠式轉(zhuǎn)子繞組外形繞線式轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，是用絕緣導(dǎo)線嵌于轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)，連接成Y形接法的三相對(duì)稱繞組，然后再把三個(gè)出線端分別接到轉(zhuǎn)子軸上的三個(gè)相互絕緣的滑環(huán)上，通過電刷把電流引出來，如圖5．7所示。轉(zhuǎn)軸是支承轉(zhuǎn)子鐵心和輸出轉(zhuǎn)矩的部件。它必須具有足夠的剛度和強(qiáng)度，以保證負(fù)載時(shí)氣隙均勻及轉(zhuǎn)軸本身不致斷裂；轉(zhuǎn)軸一般用中碳鋼棒料車削加工而成，軸的伸出端有鍵槽，用來固定帶輪和聯(lián)軸器。圖5.7繞線轉(zhuǎn)子及與外電路的連接圖5．8中，在三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組中通有三相對(duì)稱電流，它產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以同步轉(zhuǎn)速n1順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，相當(dāng)于磁場(chǎng)不動(dòng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體逆時(shí)針方向切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。用右手定則可

判定其方向，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體上半部分流出紙面，下半部分流入紙面。有電流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在旋

轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中要受到電磁力的作用，用左手定則可判定，轉(zhuǎn)子上半部分導(dǎo)體所受電磁力(F)的方向向右；下半部分導(dǎo)體所受電磁力方向向左。這兩個(gè)電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向(順時(shí)針)，以轉(zhuǎn)速n2旋轉(zhuǎn)。2．三相交流異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)原理圖5．8三相交流異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)原理綜上所述，異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)力矩的產(chǎn)生必須具備兩個(gè)條件：其一，氣隙中有旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；其二，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中有感應(yīng)電流，從結(jié)構(gòu)上來講，若要滿足這兩個(gè)條件，三相定子繞組必須對(duì)稱排列并通以對(duì)稱三相交流電流；并且，轉(zhuǎn)子繞組必須構(gòu)成閉合電路。從上面的分析可知，異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向與磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向一致，而磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向又是由電流的相序所決定。因此，要使電動(dòng)機(jī)改變旋轉(zhuǎn)方向，只需任意對(duì)調(diào)兩根電源線就行了。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n2不可能達(dá)到同步轉(zhuǎn)速n1。如果轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速等于同步轉(zhuǎn)速，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間就不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體不再切割磁感線，也就不存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、轉(zhuǎn)子電流和電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子不能繼續(xù)以同步轉(zhuǎn)速n1轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢姡D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n2總要低于同步轉(zhuǎn)速n1，即轉(zhuǎn)子不能與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同步，這就是“異步”名稱的由來。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速n1（稱同步轉(zhuǎn)速）為(r/min)

（5-2）式中：f1為三相交流電源的頻率，我國的工頻為50Hzp為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n2之差稱為轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差與同步轉(zhuǎn)速n1的比值，稱為異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率，用s表示。（5-3）轉(zhuǎn)差率s是描述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速差異程度的，即電動(dòng)機(jī)的異步程度。每臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)座上都裝有一塊銘牌，上面標(biāo)出該電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、額定值和有關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)。按銘牌上所規(guī)定的額定值和工作條件運(yùn)行，叫做額定運(yùn)行方式。只有了解銘牌上數(shù)據(jù)的含義，才能正確選擇、使用和維修電動(dòng)機(jī)。表5.2所示是一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌，上面符號(hào)和數(shù)字的含義如下。表53.三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌.2

型三號(hào)相異步電Y1動(dòng)8動(dòng)0M機(jī)2—的4

銘牌額定功率18.5kW額定電壓380V額定電流35.9A額定頻率50Hz額定轉(zhuǎn)速l470

r／min接法△工作方式連續(xù)絕緣等級(jí)與溫升E防護(hù)形式IP44(封閉式)產(chǎn)品編號(hào)生產(chǎn)單位××××電機(jī)廠生產(chǎn)時(shí)間×××年×月·

(1)．額定功率PN: 是指電動(dòng)機(jī)在規(guī)定的額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)由軸輸出的機(jī)械功率，單位是瓦(W)或千瓦(KW)。對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率PN的計(jì)算見公式(5—4)。PN

(5-4)UNINηN

cosфN式中，UN，IN，ηN，cosфN分別為額定的電壓、電流、效率和功率因數(shù)。額定電壓UN:是指電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，外加于定子繞組上的線電壓，單位是伏(V)或千伏(kV)。額定電流IN:是指電動(dòng)機(jī)在額定電壓下，轉(zhuǎn)軸有額定功率輸出時(shí)的定子繞組線電流，單位是安培(A)。額定頻率fN:是指輸入電動(dòng)機(jī)交流電的頻率，單位是赫茲(Hz)。我國規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)用電的頻率為50Hz。額定轉(zhuǎn)速nN:是指電動(dòng)機(jī)在額定電壓、額定頻率、額定功率輸出時(shí)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，單位是轉(zhuǎn)／分(r／min)。(6)．接法:是指電動(dòng)機(jī)在額定電壓下定子三相繞組的連接方法。若銘牌寫△，額定電壓寫380V，表明電動(dòng)機(jī)額定電壓為380V時(shí)應(yīng)接△形。若額定電壓寫成380V／220V，接法寫

Y／△，這表明定子每相繞組的額定電壓是220V，若電源線電壓為380

v時(shí),定子繞組應(yīng)接成Y形,切不可誤將星形錯(cuò)接為△，否則每相繞組的電壓會(huì)大大超過其額定值，電動(dòng)機(jī)將被燒毀；若電源線電壓為220V時(shí)定子繞組應(yīng)接成△形。電動(dòng)機(jī)定子繞組接線如圖5.9所示。c)△形聯(lián)結(jié)a)三相繞組內(nèi)部接線圖

b)Y形聯(lián)結(jié)圖5.9電動(dòng)機(jī)定子繞組接線圖(7)．型號(hào):我國生產(chǎn)的三相異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)由產(chǎn)品代號(hào)和規(guī)格代號(hào)組成。產(chǎn)品代號(hào)主要用來說明電機(jī)的類型，分為基本系列(Y系列)、派生系列(YX高效率異步電動(dòng)機(jī)、YD變極多速電動(dòng)機(jī)、YZC、YH系列)、專用系列(YM木工用異步電動(dòng)機(jī)、YTD電梯用異步電動(dòng)機(jī))、小功率系列(A02系列功率小于1100瓦)；規(guī)格代號(hào)主要用來描述電動(dòng)機(jī)的幾何尺寸。Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)組成形式舉例如下:絕緣為等三級(jí)種：YAEBFHC最高工1)作連溫續(xù)度℃定額按90

額定10運(yùn)5行可120長時(shí)1間30

持續(xù)15使5用。180>180(8)．絕緣等級(jí): 是指絕緣材料的耐熱等級(jí)，通常分為如下七個(gè)等級(jí)，如表5.3所示。表5．3三相異步電動(dòng)機(jī)絕緣等級(jí)(9).工作方式又稱定額，是指電動(dòng)機(jī)允許持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間，通常分短時(shí)定額只允許在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按額定條件運(yùn)行使用，標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)時(shí)間限值分為10min、30min、60min、90min四種。斷續(xù)定額間歇運(yùn)行，但可按一定周期重復(fù)運(yùn)行，每周期包括一個(gè)額定負(fù)載時(shí)間和一個(gè)停止時(shí)間。額定負(fù)載時(shí)間與一個(gè)周期之比稱為負(fù)載持續(xù)率，用百分?jǐn)?shù)表示，標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)載持續(xù)率為·圖154％.2、4變25壓％器、的4阻0％抗、變換

60％，每個(gè)周期為10min?！?/p>

此外，對(duì)于繞線式異步電動(dòng)機(jī)，銘牌還常標(biāo)明轉(zhuǎn)子繞組的接法、轉(zhuǎn)子電壓(指定子加額定電壓，轉(zhuǎn)子開路時(shí)滑環(huán)之間的電壓)和額定運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)子電流等技術(shù)數(shù)據(jù)。5.2.3三相異步電動(dòng)機(jī)的維護(hù)和常見故障·1.三相異步電動(dòng)機(jī)使用前的檢查對(duì)新安裝或長期未用的電動(dòng)機(jī)，在使用前必須作下列檢查，以驗(yàn)證電動(dòng)機(jī)能否通電運(yùn)行。(1)電動(dòng)機(jī)是否清潔，內(nèi)部有無灰塵或臟物。

(2)電動(dòng)機(jī)各相繞組之間及每相繞組與機(jī)殼之間的絕緣電阻是否符合要求。電動(dòng)機(jī)定子繞組的接法是否正確(丫形聯(lián)結(jié)還是△形聯(lián)結(jié))。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備是否良好，所帶負(fù)載是否正常。2.三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)中的注意事項(xiàng)電動(dòng)機(jī)在通電試運(yùn)行時(shí)，必須注意周圍的人與物，以免造成傷害事故。接通電源之前就應(yīng)作好切斷電源的準(zhǔn)備，以防萬一電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)不正常的情況，能立即斷電。繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)在通電前，應(yīng)使轉(zhuǎn)子電阻值處于最大位置。3.三相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的監(jiān)視與維護(hù)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中，要通過聽、看、聞等及時(shí)監(jiān)視電動(dòng)機(jī)，以便出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)能及時(shí)切斷電源，排除故障。聽電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)發(fā)出的聲音是否正常，如果出現(xiàn)尖叫、沉悶?zāi)Σ痢⒆矒?、振?dòng)等異常聲音時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)檢查。經(jīng)常觀察、檢測(cè)電流的大小，不能長期在過流狀態(tài)下運(yùn)行。經(jīng)常檢查和監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的溫升，若發(fā)出焦臭味應(yīng)立即停機(jī)檢查。要經(jīng)常保持電動(dòng)機(jī)的清潔，定期清潔電動(dòng)機(jī)，更換潤滑油。定期檢測(cè)絕緣電阻，防止電動(dòng)機(jī)受潮。4.三相異步電動(dòng)機(jī)的常見故障及其處理方法三相異步電動(dòng)機(jī)的故障可分機(jī)械故障和電氣故障兩類。

未通電時(shí)就存在的故障屬于機(jī)械故障，如軸承、鐵心、風(fēng)葉、機(jī)座、轉(zhuǎn)軸等處的故障。通電后才有的故障為電氣故障，如

定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、電刷等導(dǎo)電部分出現(xiàn)的故障。不論出現(xiàn)機(jī)械故障還是電氣故障，都會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行帶來不良影響?！と喈惒诫妱?dòng)機(jī)常見的故障現(xiàn)象，產(chǎn)生故障的可能原因及故障處理方法見表5.4。表5.4三相異步電動(dòng)機(jī)的常見故障及其處理方法故障現(xiàn)象引起故障的可能原因處理方法電源接通后電動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)定子繞組接線錯(cuò)誤定子繞組斷路、短路接地、繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)繞組斷路負(fù)載過重或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)被卡住繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路開路(電刷與滑環(huán)接觸不良、變阻器斷路、引線接觸不良等)5．電源電壓過低6．電源缺相檢查接線，糾正錯(cuò)誤找出故障點(diǎn)，排除故障檢查傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和負(fù)載找出斷路點(diǎn)，加以修復(fù)檢查原因并排除檢查線路，恢復(fù)三相運(yùn)行時(shí)有異聲定子與轉(zhuǎn)子相擦軸承損壞或潤滑不良電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行風(fēng)葉碰機(jī)殼檢查軸承，轉(zhuǎn)子是否變形，進(jìn)行修理或更換更換軸承，清洗軸承查出斷路點(diǎn)并加以修復(fù)檢查并消除故障電動(dòng)機(jī)溫升過高或冒煙負(fù)載過重或起動(dòng)過于頻繁運(yùn)行過程中缺相定子繞組接線錯(cuò)誤定子繞組接地，匝間或相間發(fā)生短路籠型轉(zhuǎn)子繞組斷條繞線轉(zhuǎn)子繞組缺相運(yùn)行定子與轉(zhuǎn)子相擦通風(fēng)不良電壓過高或過低減輕負(fù)載，減少起動(dòng)次數(shù)檢查線路，恢復(fù)三相檢查接線，加以糾正查出接地或短路部位，加以修復(fù)更換轉(zhuǎn)子找出故障點(diǎn)，加以修復(fù)檢查軸承，轉(zhuǎn)子是否變形，進(jìn)行修理或更換檢查風(fēng)道是否暢通檢查原因并排除電動(dòng)機(jī)振動(dòng)過大轉(zhuǎn)子不平衡帶輪不平衡或軸伸彎曲電動(dòng)機(jī)與負(fù)載軸線不對(duì)齊電動(dòng)機(jī)安裝不妥負(fù)載突然過重校正平衡檢查并校正檢查、調(diào)整機(jī)組的軸線檢查安裝情況及底腳螺栓減輕負(fù)載電動(dòng)機(jī)帶負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速過低電源電壓過低負(fù)載過大籠型轉(zhuǎn)子繞組斷條繞線轉(zhuǎn)子繞組一相接觸不良或斷開檢查電源電壓核對(duì)負(fù)載更換轉(zhuǎn)子檢查電刷壓力，電刷與滑環(huán)接觸情況及轉(zhuǎn)子繞組5.2.4單相異步電動(dòng)機(jī)單相異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，只需要單相正弦交流電源。因?yàn)閱蜗喈惒诫妱?dòng)機(jī)具有這樣的特點(diǎn)，所以廣泛用于家用電器、辦公設(shè)備、醫(yī)療器械、輕工設(shè)備中，例如洗衣機(jī)、電冰箱、電唱機(jī)和電風(fēng)扇等都以單相異步電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源。單相異步電動(dòng)機(jī)種類繁多，根據(jù)結(jié)構(gòu)上的不同,單相異步電動(dòng)機(jī)的種類、特點(diǎn)及用途如表5.5所示。各種單相異步電動(dòng)機(jī)的接線或結(jié)構(gòu)如圖5.10所示。表5．5單相異步電動(dòng)機(jī)的種類、特點(diǎn)和用途種類特點(diǎn)用途單相電阻起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有中等啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和過載能力適用于小型機(jī)床、鼓風(fēng)機(jī)、醫(yī)療器械、縫紉機(jī)、鉆床、淺井泵、辦公用設(shè)備、臺(tái)扇等單相電容起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)性能最好適用于小型空氣壓縮機(jī)、磨粉機(jī)、水泵、冷凍機(jī)、傳送機(jī)、機(jī)床等單相電容運(yùn)行異步電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)、效率和過載能力較高但啟動(dòng)性能較差應(yīng)用相當(dāng)廣泛，如容量較大的電風(fēng)扇、電冰箱、洗衣機(jī)、辦公設(shè)備、機(jī)床等都采用了這種電動(dòng)機(jī)單相電容起動(dòng)和運(yùn)行電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、成本較高，維護(hù)工作量較大，但其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)電流小，功率因數(shù)和效率較高適用于空調(diào)機(jī)、小型控壓機(jī)和電冰箱等。泵、傳送機(jī)、冷凍機(jī)、機(jī)床單相罩極異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、功率因數(shù)和效率均較低，損耗大一般可作極小的電動(dòng)機(jī)應(yīng)用。如小型風(fēng)扇、電動(dòng)模型以及各種空載或輕載的小功率電氣設(shè)備電唱機(jī)、錄音機(jī)等。圖5．10單相異步電動(dòng)機(jī)接線原理圖(e)罩極式電動(dòng)機(jī)的電路圖§5.3其他類型的電機(jī)在現(xiàn)代的生產(chǎn)技術(shù)、空間技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)

技術(shù)等控制領(lǐng)域中，使用著各種各樣的微型電機(jī)，它們的容量一般從數(shù)百毫瓦到數(shù)百瓦，其電機(jī)的

用途和功能也各不相同，在自動(dòng)控制系統(tǒng)、計(jì)算

裝置中可分別作為測(cè)量、放大和執(zhí)行元件，這類

電機(jī)稱為控制電機(jī)。它們的功率、體積和質(zhì)量都

較小，但制造精度要求高，運(yùn)行可靠，動(dòng)作迅速、準(zhǔn)確?！?/p>

控制電機(jī)的種類很多，本節(jié)僅介紹幾種常用的特種電機(jī)?！?.3其他類型的電機(jī)學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識(shí)步進(jìn)電機(jī)的種類、特點(diǎn)和和用途。認(rèn)識(shí)伺服電機(jī)的種類、特點(diǎn)和和用途。認(rèn)識(shí)微型電動(dòng)機(jī)的種類、特點(diǎn)和和用途。5.3.1步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一般電動(dòng)機(jī)是連續(xù)旋轉(zhuǎn)的，而步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種

“一步一步”地轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。給這種特殊電動(dòng)機(jī)的定子繞組施加直流電源，它

產(chǎn)生的電磁力吸引轉(zhuǎn)子并使其旋轉(zhuǎn)。通過順序切換輸

入電流的定子繞組，轉(zhuǎn)子每次轉(zhuǎn)一個(gè)角度?；蚋鶕?jù)正

比于脈沖數(shù)的角度轉(zhuǎn)動(dòng)，或根據(jù)正比于脈沖頻率的速

度旋轉(zhuǎn)。由于電源輸入是一種電脈沖(脈沖電壓)，電動(dòng)機(jī)相應(yīng)地，一個(gè)電脈沖就轉(zhuǎn)過一個(gè)固定角度，故而也

稱脈沖電動(dòng)機(jī)。圖5．11脈沖電動(dòng)機(jī)原理圖(磁阻式)可變磁阻式(VR式)。用電磁軟鋼等材料作成齒輪形的轉(zhuǎn)子，被定子繞組的電磁力吸引而旋轉(zhuǎn)，見圖5．11。永磁式(PM式)。轉(zhuǎn)子使用永久磁鐵，定子繞組的電磁力吸引轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，見圖5．12。復(fù)合式。VR式和PM式復(fù)合。圖5．12脈沖電動(dòng)機(jī)原理圖(永磁式)·脈沖電動(dòng)機(jī)的種類：為了順序切換施于各相的電源，需要有開關(guān)電路，如圖5．13所示，包括：信號(hào)電路——脈沖振蕩、停止，頻率變換，反轉(zhuǎn)信號(hào)發(fā)生。邏輯電路——施于各相繞組的信號(hào)分配。放大電路——將電流放大到電動(dòng)機(jī)可以旋轉(zhuǎn)。圖5．13步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路構(gòu)成步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在近十年中發(fā)展很快，這是由于電力電子技術(shù)的發(fā)展解決

了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)電源問題。目前步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍已很廣，在數(shù)控、工

業(yè)控制、數(shù)模轉(zhuǎn)換和計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)線、印刷機(jī)、遙控指示裝

置、航空系統(tǒng)中，都已成功地應(yīng)用了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。如打印機(jī)進(jìn)紙和托架移

動(dòng)，軟盤移動(dòng)，卡片機(jī)卡片移動(dòng)，磁帶記錄儀磁帶移動(dòng)，復(fù)印機(jī)紙數(shù)控制，繪畫機(jī)的X軸、y軸驅(qū)動(dòng)，機(jī)床的x軸、y軸驅(qū)動(dòng)等。5.3.2伺服電動(dòng)機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)亦稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)，是自動(dòng)控制系統(tǒng)及其他伺服裝置

中用的小型電動(dòng)機(jī)。它具有一種服從控制信號(hào)的要求而動(dòng)作的職能。在信號(hào)來到之前，轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)；信號(hào)到來之后，轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)信號(hào)消失，轉(zhuǎn)子能即時(shí)自行停轉(zhuǎn)。即按照輸入信號(hào)進(jìn)行起動(dòng)、停止、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)等過渡性動(dòng)作，操作和驅(qū)動(dòng)機(jī)械負(fù)載，廣泛用于多關(guān)節(jié)機(jī)器人；如圖所示，圖5．14(a)為伺服電動(dòng)機(jī)的外觀,5.14(b)為多關(guān)節(jié)機(jī)器人的應(yīng)用?！?a)伺服電動(dòng)機(jī)的外觀圖5.14伺服電動(dòng)機(jī)(b)

多關(guān)節(jié)機(jī)器人的應(yīng)用伺服電動(dòng)機(jī)的種類有直流伺服電動(dòng)機(jī)、交流伺服電動(dòng)機(jī)和特殊伺服電動(dòng)機(jī)等種類。直流伺服電動(dòng)機(jī)的原理和一般的直流電動(dòng)機(jī)相同，作為伺服電動(dòng)機(jī)來考慮，結(jié)構(gòu)上有以下特點(diǎn)：①與直徑相比，電樞較長。②為了減少不規(guī)則轉(zhuǎn)矩的出現(xiàn)，電樞做成斜槽的。③為了防止渦流，勵(lì)磁鐵心和磁軛都是硅鋼片疊壓成的。直流伺服電動(dòng)機(jī)適用于功率稍大(1～600w)的自動(dòng)控制系統(tǒng)中。與交流伺服電動(dòng)機(jī)相比，它的調(diào)速線性好，體積小，重量輕，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，輸出功率大。但它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是低速穩(wěn)定性差，有火花會(huì)引起無線電干擾。近年來，發(fā)展了低慣量的無槽電樞電動(dòng)機(jī)、空心杯型電樞電動(dòng)機(jī)、印制繞組電樞電動(dòng)機(jī)和無刷直流伺服電動(dòng)機(jī)來提高快速響應(yīng)能力，適應(yīng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展需要，如電視攝像機(jī)、錄音機(jī)、x-y函數(shù)記錄儀及機(jī)床控制系統(tǒng)等。圖5.15兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)常用的兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理相同，如圖5．15所示。和直流伺服電動(dòng)機(jī)一樣，結(jié)構(gòu)上電樞細(xì)長，轉(zhuǎn)子做成斜槽。頻率為50Hz，60Hz，400Hz，功率多在10W以下。伺服電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)常用于工業(yè)用機(jī)器人、機(jī)床、辦公設(shè)備、各種測(cè)量?jī)x器、計(jì)算機(jī)關(guān)聯(lián)設(shè)備(打印機(jī)、繪圖儀、磁帶卷取裝置)等。圖5．16簡(jiǎn)單示出伺服電動(dòng)機(jī)在位置控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。圖5.16位置控制系統(tǒng)5.3.3微型電動(dòng)機(jī)微型電動(dòng)機(jī)是超小型電動(dòng)機(jī)的總稱。袖珍電動(dòng)機(jī)或電唱機(jī)用的唱機(jī)電機(jī)輸入功率在3W以下，最大尺寸在50mm以內(nèi)?！?/p>

近年來，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，要求各種設(shè)備小型輕量化，微型電動(dòng)機(jī)用于這一目的的需求有日益增長的傾向。微型電動(dòng)機(jī)的種類有:直流用①直流微型電動(dòng)機(jī)(見圖5．17)。②直流無刷電動(dòng)機(jī)(見圖5．18)。圖5.17直流微型電動(dòng)機(jī)圖5.18直流無刷電動(dòng)機(jī)交流用①單相罩極式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。②電容運(yùn)行電動(dòng)機(jī)。③單相磁滯電動(dòng)機(jī)(見圖5．19)。圖5.19磁滯電動(dòng)機(jī)的原理圖直流微型電動(dòng)機(jī)原理與直流電動(dòng)機(jī)相同，勵(lì)磁磁極使用永久磁鐵。電樞鐵心用坡莫合金或純鐵片疊成，磁極數(shù)為2，使用電壓多為1．5～4．OV。無刷電動(dòng)機(jī)電壓為直流，原理與同步電動(dòng)機(jī)接近。交流用的微型電動(dòng)機(jī)，如磁滯電動(dòng)機(jī)是同步電動(dòng)機(jī)的一種，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)使轉(zhuǎn)子滯后磁化。轉(zhuǎn)子就由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)牽著旋轉(zhuǎn)。磁滯電動(dòng)機(jī)具有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，能自行牽入同步，并穩(wěn)定在同步狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)；并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、機(jī)械強(qiáng)度高，適合于高速運(yùn)轉(zhuǎn)；還具有啟動(dòng)電流小、電磁噪聲低的特點(diǎn)。但與其他類型同步電動(dòng)機(jī)比較，磁滯電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量和體積較大，價(jià)格較貴，效率和功率都較低。磁滯電動(dòng)機(jī)一般用于120w以下要求轉(zhuǎn)速恒定的場(chǎng)合，特別適宜于轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大、頻率啟動(dòng)、恒轉(zhuǎn)矩、高速類驅(qū)動(dòng)裝置的使用。思考與練習(xí)：·一、填空題：1．直流電動(dòng)機(jī)是將

能轉(zhuǎn)換成

能的設(shè)備。2．直流電動(dòng)機(jī)按照其勵(lì)磁方式的不同可以分為四種不同的類型，即

、

、

和

。3.直流電動(dòng)機(jī)的主磁極由

和

組成，其作用是

。4．直流電機(jī)的電樞鐵心的作用是通過——和嵌放——，一般都用疊壓而成。5．電動(dòng)機(jī)是一種將

能轉(zhuǎn)換成

能的裝置。按電動(dòng)機(jī)所需電源的不同，可以分為

和

兩大類。6．交流電動(dòng)機(jī)按其工作原理的不同可以分為

電動(dòng)機(jī)和

電動(dòng)機(jī)兩大類。工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的是

電動(dòng)機(jī)。7．三相異步電動(dòng)機(jī)按照其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)型式不同可分為

和

兩類。7．三相異步電動(dòng)機(jī)是由

和

兩大部分組成。

8．三相異步電動(dòng)機(jī)的定子是由

、

和

三部分組成。其中

是電動(dòng)機(jī)的電路部分，

是電動(dòng)機(jī)的磁路部分。

9．三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是由

、

和

三部分組成。轉(zhuǎn)子繞組的作用是

。

10．單相異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)分相的方法的不同，可以分為五種不同類型，分別是

、

、

、

、

。11．控制電機(jī)的主要作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)的

和

，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中作為元件和

元件。

12．伺服電機(jī)的作用是將輸入的

信號(hào)轉(zhuǎn)換為軸上的——信號(hào)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)中是作為

元件來使用的，具有

的功能。13．常用的伺服電機(jī)有

和

兩大類。1．三相異步電動(dòng)機(jī)的電路部分是(A．定子鐵心

B．定子繞組)。C．轉(zhuǎn)子繞組

D．轉(zhuǎn)子鐵心2．三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組通入三相交流電后，在氣隙中產(chǎn)生()。A．旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

B．脈動(dòng)磁場(chǎng)

c．恒定磁場(chǎng)3．目前國產(chǎn)洗衣