电机基础知识

电机基础知识 Prepared on 22 November 2020

电机基础知识

1、电机的分类

表1-1：电机分类表

电动机

交直流两用电动机

步进电动机

交流电机

交流伺服电动机

同步电机

异步电机

直流电机

电磁式直流电动

机

他励

并励

串励

复励

永磁直流电动机

直流伺服电动机

直流力矩电动机

无刷直流电动机

2、直流电机

图2-1：直流电机的物理模型图

图2-1表示一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分称为定子，上面装设了一对直流励磁（或是永磁铁）的主磁极N和S；旋转部分称为转子，上面装设电枢铁心；定子与转子之间有一气隙。电枢铁心表面上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈（绕组），线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2与换向器接触。整个旋转部分为机电能量转换中枢，故称电枢。电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。

直流电机工作原理

图2-2：直流电动机工作原理示意图

将外部直流电源加于电刷A(正极)和B(负极)上，则线圈abcd中流过电流，在导体ab中，电流由a指向b，在导体cd中，电流由c指向d。导体ab 和cd分别处于N、S极磁场中，受到电磁力的作用。用左手定则可知导体ab和cd均受到电磁力的作用，且形成的转矩方向一致，这个转矩称为电磁转矩，为逆时针方向。这样，电枢就顺着逆时针方向旋转，如图2-2(a)所示。当电枢旋转180°，导体cd转到N极下，ab转到S极下，如图2-2(b)所示，由于电流仍从电刷A流入，使cd中的电流变为由d流向c，而ab中的电流由b流向a，从电刷B流出，用左手定则判别可知，电磁转矩的方向仍是逆时针方同。

由此可见，加于直流电动机的直流电源，借助于换向器和电刷的作用，使直流电动机电枢线圈中流过的电流，方向是交变的，从而使电枢产生的电磁转矩的方向恒定不变，确保直流电动机朝确定的方向连续旋转。这就是直流电动机的基本工作原理。简单来说，直流电动机就是利用通电导体在磁场中受力运动而“切割”其磁力线的原理工作的。

直流电机的结构

图2-3（a）：直流电动机纵向剖视图图2-3(b) ：直流电动机轴向剖视图

（1）定子

①主磁极

主磁极的作用是产生气隙磁场。主磁极由主磁极铁心和励磁绕组两部分组成。铁心一般用～厚的硅钢板冲片叠压铆紧而成，分为极身和极靴两部分，上面套励磁绕组的部分称为极身，下面扩宽的部分称为极靴，极靴宽于极身，既可以调整气隙中磁场的分布，又便于固定励磁绕组。励磁绕组用绝缘铜线绕制而成，套在主磁极铁心上。整个主磁极用螺钉固定在机座上

②换向极

换向极的作用是改善换向，减小电机运行时电刷与换向器之间可能产生的换向火花，一般装在两个相邻主磁极之间，由换向极铁心和换向极绕组组成，

换向极绕组用绝缘导线绕制而成，套在换向极铁心上，换向极的数目与主磁极相等。

③机座

电机定子的外壳称为机座，机座的作用有两个：一是用来固定主磁极、换向极和端盖，并起整个电机的支撑和固定作用；二是机座本身也是磁路的一部分，借以构成磁极之间磁的通路，磁通通过的部分称为磁轭。为保证机座具有足够的机械强度和良好的导磁性能，一般为铸钢件或由钢板焊接而成。

④电刷装置

电刷装置是用来引入或引出直流电压和直流电流的，电刷装置由电刷、刷握、刷杆和刷杆座等组成。电刷放在刷握内，用弹簧压紧，使电刷与换向器之间有良好的滑动接触，刷握固定在刷杆上，刷杆装在圆环形的刷杆座上，相互之间必须绝缘。刷杆座装在端盖或轴承内盖上，圆周位置可以调整，调好以后加以固定。

（2）转子(电枢)

①电枢铁心

电枢铁心是主磁路的主要部分，同时用以嵌放电枢绕组。一般电枢铁心采用由厚的硅钢片冲制而成的冲片叠压而成，以降低电机运行时电枢铁心中产生的涡流损耗和磁滞损耗。叠成的铁心固定在转轴或转子支架上。铁心的外圆开有电枢槽，槽内嵌放电枢绕组。

②电枢绕组

电枢绕组的作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量变换的关键部件，所以叫电枢。它是由许多线圈(以下称元件)按一定规律连接而成，线圈采用高强度漆包线或玻璃丝包扁铜线绕成，不同线圈的线圈边分上下两层嵌放在电枢槽中，线圈与铁心之间以及上、下两层线圈边之间都必须妥善绝缘。为防止离心力将线圈边甩出槽外，槽口用槽楔固定，线圈伸出槽外的端接部分用热固性无纬玻璃带进行绑扎。

③换向器

在直流电动机中，换向器配以电刷，能将外加直流电源转换为电枢线圈中的交变电流，使电磁转矩的方向恒定不变；在直流发电机中，换向器配以电刷，能将电枢线圈中感应产生的交变电动势转换为正、负电刷上引出的直流电动势。换向器是由许多换向片组成的圆柱体，换向片之间用云母片绝缘，换向片的紧固通常部做成鸽尾形，两端用钢制V形套筒和V形云母环固定，再用4—层间绝缘 5—槽绝缘 6—槽底绝缘

螺母锁紧。

④转轴

转轴起转子旋转的支撑作用，需有一定的机械强度和刚度，一般用圆钢加工而成。

直流电机的励磁方式

用直流电流来转动的电动机叫直流电动机。按励磁方式的不同，直流电动机又可分为他励电动机和自励电动机，自励电动机又分为串励、并励及复合励电动机。直流电机的励磁方式不同，运行特性和适用场合也不同。

图2-4：直流电动机的励磁方式

（1）他励直流电机

励磁绕组由其他直流电源供电，与电枢绕组之间没有电的联系，如图2-4(a)所示。永磁直流电机也属于他励直流电机，因其励磁磁场与电枢电流无关。

（2）并励直流电机

励磁绕组与电枢绕组并联。如图2-4(b)所示。励磁电压等于电枢绕组端电压。以上两类电机的励磁电流只有电机额定电流的1%～5%，所以励磁绕组的导线细而匝数多。

（3）串励直流电机

励磁绕组与电枢绕组串联，如图2-4(c)所示。励磁电流等于电枢电流，所以励磁绕组的导线粗而匝数较少。

（4）复励直流电机

每个主磁极上套有两套励磁磁绕组，一个与电枢绕组并联，称为并励绕组。一个与电枢绕组串联，称为串励绕组，如图2-4(d)所示。两个绕组产生的

磁动势方向相同时称为积复励，两个磁势方向相反时称为差复励，通常采用积复励方式。

3、交流电机

交流电机的工作原理

在一个可以自由旋转的圆筒内嵌装上磁铁，将别一个磁铁装在轴上，并架在圆筒中间，如图3-1所示。当转动圆筒时，由于磁铁互相吸引，装在轴上的磁铁随之转动。转动速度与圆筒相同，这就是最简单的同步电机模型，如初始转动过快，转子不会旋转，称为失步。

如果把装在轴上的磁铁换成一个闭合的线圈，如图3-2所示。当转动圆筒时，线圈切割磁力线，产生感应电动势。由于线圈闭合，有电流通过，载流导体在磁场中要受到力的作用。使线圈转动起来，转速低于圆筒转速，这就是最简单的感应电机模型。线圈转速永远不等于圆筒转速，否则线圈不切割磁力线，不会产生感应电动势、电流和转矩，线圈也不会转动了，因此也称为异步电机。

转动圆筒时，使磁铁周围空间的磁场旋转，旋转的磁场称为旋转磁场，正是由于旋转磁场的存在，使同步电机和感应电机转动起来。

人工转动磁铁产生旋转磁场的方法实用价值不大。因此人们在固定的铁心上装有三相对称绕组，通以对称的正弦交流电来代替转动磁铁，自动地产生旋转磁场。铁心和绕组统称为定子，旋转部分称为转子。对于同步电机，转子如

果采用永久磁铁，称为永磁电机。永磁电机的容量有限，因此人们用直流励磁产生一个恒定磁场，如图3-3所示。当用原动机拖动转子旋转时，定子绕组中将感生电动势。对于感应电机转子往往采用多相绕组，如图3-4所示。

交流绕组是构成交流电机的重要部分，在交流电机中，无论是把电能转换成机械能，还是把机械能转换成电能，都要在电机内通过一系列的电磁过程来实现。而交流电机中所发生的一切电磁过程和所产生的一切电磁作用无一不与绕组相关，都是依靠感应于绕组中的电动势和通过绕组的电流产生电磁转矩来传递电磁功率，从而达到进行机电能量转换的目的。因此交流绕组被称为“电机的心脏”或电枢。

绕组是按一定的规律连接的绕组元件的总称。交流绕组的绕组元件通常嵌放在电机定子铁心周围上均匀分布的槽内。交流绕组的功用是：当绕组内流过正弦交流电流时产生旋转磁场；当绕组与磁场有相对运动时感应感应电动势。导线选择：

一、输电导线型号的选择

选择依据：输电导线所处的电压等级和适用场所。

二、选择导线截面的条件

1.选择导线截面的一般原则。

1）按长时允许电流选择。

2）按允许电压损失选择。

3）按经济电流密度选择。

4）按机械强度选择。

5）按短路时的热稳定性的条件选择。

2.各种导线截面的选择条件。

1）高压架空线路

不必考虑短路时的热稳定性。

2）高压电缆

不考虑机械强度。

必须考虑短路时的热稳定性。

3）低压导线和电缆

对裸导线不校验短路时的热稳定性。

但对于干线电缆，不必校验其机械强度。

在选择各种导线的截面时，应在其诸多的选择条件中，确定一个有可能选择出最大截面的条件。首先选其截面，其后在按其条件校验，这样可使选择计算简便，避免返工。

三、按长时允许电流选择导线截面

K so I p ≥I ca

铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系表：

估算口诀：

二点五下乘以九，往上减一顺号走。

三十五乘三点五，双双成组减点五。

条件有变加折算，高温九折铜升级。

穿管根数二三四，八七六折满载流。

说明：

(1)本节口诀对各种绝缘线(橡皮和塑料绝缘线)的载流量(安全电流)不是直接指出，而是“截面乘上一定的倍数”来表示，通过心算而得。由表5 3可以看出：倍数随截面的增大而减小。

“二点五下乘以九，往上减一顺号走”说的是2．5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线，其载流量约为截面数的9倍。如2．5mm’导线，载流量为2．5×9＝22．5(A)。从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减l ，即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。

“三十五乘三点五，双双成组减点五”，说的是35mm”的导线载流量为截面数的3．5倍，即35×3．5＝122．5(A)。从50mm’及以上的导线，其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组，倍数依次减0．5。即50、

70mm’导线的载流量为截面数的3倍；95、120mm”导线载流量是其截面积数的2．5倍，依次类推。

“条件有变加折算，高温九折铜升级”。上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区，导线载流量可按上述口诀计算方法算出，然后再打九折即可；当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线，它的载流量要比同规格铝线略大一些，可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm’铜线的载流量，可按25mm2铝线计算。

电工基础知识大全

电工基础知识大全电工基础知识大全电工识图口诀巧记忆一，通用部分 1，什麽叫电路？电流所经过的路径叫电路。电路的组成一般由电源，负载和连接部分（导线，开关，熔断器）等组成。 2，什麽叫电源？电源是一种将非电能转换成电能的装置。 3，什麽叫负载？负载是取用电能的装置，也就是用电设备。连接部分是用来连接电源与负载，构成电流通路的中间环节，是用来输送，分配和控制电能的。 4，电流的基本概念是什麽？电荷有规则的定向流动，就形成电流，习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。电流方向不变的电路称为直流电路。单位时间内通过导体任一横截面的电量叫电流（强度），用符号I 表示。电流（强度）的单位是安培（A），大电流单位常用千安（KA）表示，小电流单位常用毫安（mA）,微安(μA)表示。 1KA=1000A 1A=1000 mA 1 mA=1000μA

5，电压的基本性质？ 1）两点间的电压具有惟一确定的数值。 2）两点间的电压只与这两点的位置有关，与电荷移动的路径无关。 3）电压有正，负之分，它与标志的参考电压方向有关。 4）沿电路中任一闭合回路行走一圈，各段电压的和恒为零。电压的单位是伏特（V），根据不同的需要，也用千伏（KV），毫伏（mV）和微伏（μV）为单位。 1KV=1000V 1V=1000 mV 1mV=1000μV 6，电阻的概念是什麽？导体对电流起阻碍作用的能力称为电阻，用符号R表示，当电压为1伏，电流为1安时，导体的电阻即为1欧姆（Ω），常用的单位千欧（KΩ），兆欧（MΩ）。 1MΩ=1000KΩ 1KΩ=1000Ω 7，什麽是部分电路的欧姆定律？流过电路的电流与电路两端的电压成正比，而与该电路的电阻成反比，这个关系叫做欧姆定律。用公式表示为：I=U/R 式中：I——电流（A）；U——电压（V）；R——电阻（Ω）。部分电路的欧姆定律反映了部分电路中电压，电流和电阻的相互关系，它是分析和计算部分电路的主要依据。 8，什麽是全电路的欧姆定律？

电动机基本知识

电动机基本知识电动机通常简称为电机，俗称马达，在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。它的作用就是将电能转换为机械能。 1、按工作电源分类根据工作电源的不同，电动机可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机根据电源相数分为单相电动机和三相电动机。直流电动机又分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。 2、按结构和工作原理分类电动机按结构及工作原理可分为同步电动机和异步电动机两种。同步电动机又分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机 3 种。异步电动机又分为感应电动机和交流换向器电动机两种。感应电动机又分为单相异步电动机、三相异步电动机和罩极异步电动机3 种。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机 3 种。 3、按启动与运行方式分类电动机按启动与运行方式可分为电容启动式电动机、电容启动运转式电动机和分相式电动机。

4、按用途分类电动机按用途可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、复读机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀、电动自行车、电动玩具等）用电动机、其他通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。 5、按转子的结构分类电动机按转子的结构可分为笼型感应电动机（早期称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（早期称为绕线型异步电动机）。 6、按运转速度分类电动机按运转速度可分为低速电动机、高速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。调速电动机除可分为有极恒速电动机、无极恒速电动机、有极变速电动机和无极变速电动机外，还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM 变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。 7、按防护形式分类

电动机基础知识(精)

电动机基础知识第一节、三相异步电动机介绍一、电动机的分类 1、按电源分：（1）、直流电动机：直流电通入定子形成磁极，直流电由电刷和整流子通入电梳转子，两者作用产生转矩，将电能转变成机械能。（2）、交流电动机：交流电通入定子产生旋转磁场，和转子带电流导体相作用产生转矩，而使电能转换成机械能。据转子导体中电流的产生方法不同，又分为同步电动机和异步电动机。两者的定子结构是相同的，只是转子不同。 A、同步电动机：一般是从外部将直流电由滑环通入转子线圈，此转子线圈中的带流导体和定子旋转磁场作用而产生转矩，使转子旋转与定子的旋转同步。 B、异步电动机：转子导体中的电流是由定子磁场感应产生，气隙旋转磁场与转子导体中的感应电流相互作用产生转矩，从而实现电能转换成机械能的一种交流电动机其运行转速与旋转磁场转速间存在一定差异，即所谓异步。固称为异步电动机。又由于转子导体中的电流是由气隙旋转磁场感应产生，故亦称为感应电动机。使用电流单相和三相的不同，又有单相异步电动机和三相异步电动之分。由于三相异步电动机具有结构简单、制造、使用、维护方便，运行可靠等优点，因而广泛用于驱动机床、水泵、鼓风机、压缩机、起重卷杨设备、矿山机械、轻工机械及农用机械等，电力传动机械中有90﹪左右是由异步电动机驱动，其用电量约占总用电量的50﹪以上。 2、异步电动机的分类。异步电动机一般为系列产品，其系列、品种、规格繁多，又可分为许多类别。（1）、按电机尺寸或功率大小分：大型电机定小铁心外经＞1000mm或机座中心高＞630mm。中型电机定子铁心外经500-1000mm或机座中心高在355mm-630mm。小型电机定子铁心外经在100-500mm或机座中心高在80-315mm （2）、按系列产品用途分：基本系列产量最大，使用范围最广的通用电机系列。如：Y系列、Y2系列小型三相异步电动机。派生系列为满足不同使用要求，在基本系列的基础上作部分改动而派生的系列产品，其零部件与基本系列有较高的通用性和一定程度的统一性。如：YR系列绕线转子电动机，Y-WF系列户外防腐型电动机，YB系列隔爆型电动机。专用系列为满足特殊使用要求而专门设计制造的系列产品。如：YZR、YZ系列起重冶金用电动机，DFP系列屏风电动机。（3）、按冷却方式分：有自扇冷和自冷式两种（4）、按安装方式分：有卧式安装、立式安装等安装型式。

电机基础知识

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电机基础知识 1、电机的分类表1-1：电机分类表电动机交直流两用电动机步进电动机交流电机交流伺服电动机同步电机异步电机直流电机电磁式直流电动机他励并励串励复励永磁直流电动机直流伺服电动机直流力矩电动机无刷直流电动机 2、直流电机

图2-1：直流电机的物理模型图图2-1表示一台最简单的两极直流电机模型，它的固定部分称为定子，上面装设了一对直流励磁（或是永磁铁）的主磁极N和S；旋转部分称为转子，上面装设电枢铁心；定子与转子之间有一气隙。电枢铁心表面上放置了由A和X两根导体连成的电枢线圈（绕组），线圈的首端和末端分别连到两个圆弧形的铜片上，此铜片称为换向片。换向片之间互相绝缘，由换向片构成的整体称为换向器。换向器固定在转轴上，换向片与转轴之间亦互相绝缘。在换向片上放置着一对固定不动的电刷B1和B2与换向器接触。整个旋转部分为机电能量转换中枢，故称电枢。电枢旋转时，电枢线圈通过换向片和电刷与外电路接通。直流电机工作原理图2-2：直流电动机工作原理示意图将外部直流电源加于电刷A(正极)和B(负极)上，则线圈abcd中流过电流，在导体ab中，电流由a指向b，在导体cd中，电流由c指向d。导体ab 和cd分别处于N、S极磁场中，受到电磁力的作用。用左手定则可知导体ab和cd均受到电磁力的作用，且形成的转矩方向一致，这个转矩称为电磁转矩，为逆时针方向。这样，电枢就顺着逆时针方向旋转，如图2-2(a)所示。当电枢旋转180°，导体cd转到N极下，ab转到S极下，如图2-2(b)所示，由于电流仍从电刷A流入，使cd中的电流变为由d流向c，而ab中的电流由b流向a，从电刷B流出，用左手定则判别可知，电磁转矩的方向仍是逆时针方同。

电机基本知识要点

认识电机一、电机的概念与分类 1．电机概念电机是借助于电磁原理（原理）工作的能量转换（功能）设备。只有给电机输入能量，它才会输出能量，并且在其输入和输出的能量中至少应该有一方是电能。可见“电机”一词本质上是电磁机的简称。 2．电机种类电机分类方法很多，这里按其功能以及电能性质等综合地将其分成以下种类：变压器：是利用电磁原理将交流电能转换成同频但电压等级不同的交流电能的设备。发电机：是利用电磁原理将机械能转换成电能的设备。其中，将机械能转换成直流电能的发电机称为直流发电机；将机械能转换成交流电能的发电机称为交流发电机。交流发电机又可分成同步发电机（转速p f n n 601= =同步速）和异步发电机（转速1n n >同步速），实际中以同步发电机最为通用，而异步发电机则很少使用。电动机：是利用电磁原理将电能转换成机械能的设备。它可分成直流电动机与交流电动机。交流电动机又可分成异步电动机（转速1n n <同步速）和同步电动机，实际中以异步电动机最为普及，同步电动机相对较少。无论发电机还是电动机都与机械能有关，这就要求它们的结构中有运动部件，为降低这两类电机的制造成本，运动部件通常都作旋转运动，称为转子；相应地固定部件就称为定子；而把发电机和电动机统称为旋转电机。变压器不涉及机械能，所以它是静止电器。要点：电机的基本作用原理是电磁原理，作用是能量转换；各类电机的具体功能。二、电机的损耗、发热与冷却电机是能量转换设备而非能源，所以应该用单位时间内转换的能量即功率来度量。其中，单位时间内输入电机的能量称为输入功率，用P 1表示；单位时间内电机输出的能量称为输出功率，用P 2表示。P 1与P 2的差值称为功率损耗，用ΔP 或p ∑表示，即有ΔP=21P P -，功率损耗乘以工作时间就是能量损耗，这两种损耗通常不加区分地统称为电机的损耗。P 2与P 1的比值称为电机的效率，用η表示，即有η=12/P P 。电机工作时一般总有损耗，故ΔP ＞0、η＜1。P 1、P 2、ΔP 、η均随电机工作状态改变而变化，它们是时变函数，但实际问题往往针对特定状态提出，按它们有确定值来分析。工作时所产生的各种损耗都转变成热能，将会导致电机的温度升高，此即发热的一方，发热量与电机工作方式有关，为一确定数值；另一方面，电机表面又会向低温的周围环境散热，散热量与温升成一比例系数（称为散热系数）。因此，在电机工作之初，散热量为零，温度升高最快；然后随着温度升高，散热量将不断增大，温度上升变慢；如果工作时间足够长，最终将达到散热量等于发热量的动态平衡，此后温度停止升高而保持在稳定值。可见，散热系数越大，温升速度就越慢，稳定温升也越低，这对绝缘有利。分析表明：在自然条件下，散热量与电机单位容量的表面积成正比，而单位容量的表面积与电机的容量成反比，因此，小容量电机自然散热能够满足

电机的基础知识和详细介绍

电机的基础知识和详细介绍电机泛指能使机械能转化为电能、电能转化为机械能的一切机器。特指发电机、电能机、电动机。电机及电机学概念电机定义：是指依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。电动机也称电机（俗称马达），在电路中用字母“M”（旧标准用“D”）表示。它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。发电机在电路中用字母“G”表示。它的主要作用是利用机械能转化为电能，目前最常用的是，利用热能、水能等推动发电机转子来发电，随着风力发电技术的日趋成熟，风电也慢慢走进我们的生活。变压器，在有的书上称之为静止的电机。从电机的定义发现，这么说也有它的道理的。电动机的种类 1．按工作电源分类根据电动机工作电源的不同，可分为直流电动机和交流电动机。其中交流电动机还分为单相电动机和三相电动机。 2．按结构及工作原理分类根据电动机按结构及工作原理的不同，可分为直流电动机，异步电动机和同步电动机。同步电动机还可分为永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机。异步电动机可分为感应电动机和交流换向器电动机。感应电动机又分为三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。交流换向器电动机又分为单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。直流电动机按结构及工作原理可分为无刷直流电动机和有刷直流电动机。有刷直流电动机可分为永磁直流电动机和电磁直流电动机。电磁直流电动机又分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。永磁直流电动机又分为稀土永磁直流电动机、铁氧体永磁直流电动机和铝镍钴永磁直流电动机。

3．按起动与运行方式分类根据电动机按起动与运行方式不同，可分为电容起动式单相异步电动机、电容运转式单相异步电动机、电容起动运转式单相异步电动机和分相式单相异步电动机。 4．按用途分类可分为驱动用电动机和控制用电动机。驱动用电动机又分为电动工具（包括钻孔、抛光、磨光、开槽、切割、扩孔等工具）用电动机、家电（包括洗衣机、电风扇、电冰箱、空调器、录音机、录像机、影碟机、吸尘器、照相机、电吹风、电动剃须刀等）用电动机及其它通用小型机械设备（包括各种小型机床、小型机械、医疗器械、电子仪器等）用电动机。控制用电动机又分为步进电动机和伺服电动机等。 5．按转子的结构分类根据电动机按转子的结构不同，可分为笼型感应电动机（旧标准称为鼠笼型异步电动机）和绕线转子感应电动机（旧标准称为绕线型异步电动机）。 6．按运转速度分类根据电动机按运转速度不同，可分为高速电动机、低速电动机、恒速电动机、调速电动机。低速电动机又分为齿轮减速电动机、电磁减速电动机、力矩电动机和爪极同步电动机等。调速电动机除可分为有级恒速电动机、无级恒速电动机、有级变速电动机和无级变速电动机外，还可分为电磁调速电动机、直流调速电动机、PWM变频调速电动机和开关磁阻调速电动机。异步电动机的转子转速总是略低于旋转磁场的同步转速。同步电动机的转子转速与负载大小无关而始终保持为同步转速。一.、直流电动机直流电动机是依靠直流工作电压运行的电动机，广泛应用于收录机、录像机、影碟机、电动剃须刀、电吹风、电子表、玩具等。 1．电磁式直流电动机电磁式直流电动机由定子磁极、转子（电枢）、换向器（俗称整流子）、电刷、机壳、轴承等构成，电磁式直流电动机的定子磁极（主磁极）由铁心和励磁绕组构成。根据其励磁（旧标准称为激磁）方式的不同又可分为串励直流电动机、并励直流电动机、

电工基础知识

直流电路一、电路及基本物理量电路就是电流的通过途径。最基本的电路由电源、负载、连接导线和开关等组成。电路分为外电路和内电路。从电源一端经负载回到另一端的电路称为外电路。电源内部的通路称为内电路。 1、电流导体中的自由电子在电场力的作用下，做有规则的定向运动，就形成了电流。习惯上规定正电荷的移动的方向为电流的方向。每秒中内通过导体截面的电量多少，称为电流强度。用I 表示，即： t Q I = 式中：I —电流强度，简称电流，单位为安培，A ； Q —电量，单位为库仑，C ； t —时间，单位为秒，s 。 2、电流密度通过导线单位截面积的电流。 3、电压、电位电位在数值上等于单位正电荷沿任意路径从该点移至无限远处的过程中电场力所做的功。其单位为伏特，简称伏（V ）。电压就是电场中两点之间的电位差。其表达式为： Q A U = 式中：A —电场力所做的功，单位为焦耳，J ； Q —电荷量，单位为库仑，C ； U —两点之间的电位差，即电压，单位为伏特，V 。 4、电动势在电场中将单位正电荷由低电位移向高电位时外力所做的功称为电动势，其表达式为： Q A E = 式中：A —外力所做的功，J ； Q —电荷量，C ； E —电动势，V 。

电动势的方向规定为由负极指向正极，由低电位指向高电位，且仅存于电源内部。 5、电阻电流在导体中流动时所受到的阻力，称为电阻。用R 或r 示。单位为欧姆或兆欧。导体电阻的大小与导体的长度L 成正比，与导体的截面积成反比，并与其材料的电阻率成正比，即 S L R ?=ρ 式中：ρ—导体的电阻率，Ω·m ； L —导体长度，m ； S —导体截面积，m 2； R —导体的电阻，Ω。 6、感抗容抗阻抗当交流电通过电感线圈时，线圈会产生感应电动势阻止电流变化，有阻碍电流流过的作用，称感抗。它等于电感L 与频率f 乘积的2π倍。即：X L =WL=2πfL 。感抗在数值上就是电感线圈上电压和电流的有效数值之比。即：X L =U L / I L 。感抗的单位是欧姆。当交流电通过电容时，与感抗类似，也有阻止交流电通过的作用，称容抗。它等于电容C 乘以频率的2π倍的倒数。即：Xc=1 / 2πfc=1/WC 。容抗在数值上就是电容上电压和电流的有效值之比。即：Xc=Uc/Ic 。容抗的单位是欧姆。当交流电通过具有电阻(R)、电感（L ）、电容（C ）的电路时，所受到的阻碍称为阻抗（Z ）。它的数值等于：Z 2=R 2+(X L －Xc)2。阻抗在数值上就等于具有R 、L 、C 元件的交流电路中，总电压U 与通过该电路总电流I 的有效值之比。即：Z=U/I 二、欧姆定律 1、部分电路欧姆定律不含电源的电路称为无源电路。在电阻R 两端加上电压U 时，电阻中就有电流I 流过，三者之间关系为： R U I = 欧姆定律公式成立的条件是电压和电流的标定方向一致，否则公式中就应出现负号。 2、全电路欧姆定律含有电源的闭合电路称为全电路，如图2-1所示。图中虚线框内代表一个电源。电源除了具有电动势E 外，一般都是有电阻的，这个电阻称为内电阻，用r 0表示。当开关S 闭合时，负载R 中有电流流过。电动势E 、

电机基本知识

电机基本知识电机是电动机和发电机的统称，通常分为直流电机和交流电机两大类，交流电机分为异步电机与同步电机两类。这里介绍一下同步电机、异步电动机、电机产品型号编制方法、工作制（S 类）、防护型式：IPXX 、电机安装结构型IMXX 、绝缘等级、异步电动机额定数据、异步电机主要技术指标、电机选型要点。1 、同步电机转子转速与旋转磁场的转速相同的一种交流电机，它具有可逆性。可作发电机运行，也可作电动机运行，还可作补偿机运行。2 、异步电动机异步电动机是一种基于电与磁相互依存又相互作用而达到能量转换目的的机械。它的定子、转子在电路上是彼此独立的，但又是通过电磁感应而相互联系的，其转子转速永远低于旋转磁场的转速，即存在有转差率，故称为异步电动机。工作原理：电机定子通入三相交流电时即可产生旋转磁场，假设旋转磁场为顺时针转动，静止的笼形转子切割磁力线产生感应电流，通电导体在磁场中受力，且此转矩与磁场旋转方向一致，所以转子便顺着旋转磁场方向转动起来。3 、电机产品型号编制方法产品型号由产品代号、规格代号、特殊环境代号和补充代号等四个部分组成，示例：我公司低压电机（1140V 及以下）主要产品代号有：Y 、YDDC 、Y A 、YB2 、YXn 、Y AXn 、YBXn 、YW 、YBF 、YBK2 、YBS 、YBJ 、YBI 、YBSP 、YZ 、YZR 等；高压电机（3000V 及以上）主要产品代号有：Y 、YKK 、YKS 、Y2 、Y A 、YB 、YB2 、YAKK 、Y AKS 、YBF 、YR 、YRKK 、YRKS 、TAW 、YFKS 、QFW 等。常用特殊环境代号有：W （户外型）、WF1 （户外防中等腐蚀型）、WF2 （户外防强腐蚀型）、F1 （户内防中等腐蚀型）、F2 （户内防强腐蚀型）、TH （湿热带型）、WTH （户外湿热带型）、TA （干热带型）、T （干、湿热合型）、H （船或海用）、G （高原用）。4 、工作制（S 类）S1— 连续工作制S2— 短时工作制S3-- 断续周期工作制S4— 包括起动的断续工作制S5— 包括电制动的断续工作制S6— 连续周期工作制S7— 包括电制动的连续周期工作制S8— 包括变速负载的连续周期工作制S9— 负载和转速非周期变化工作制5 、防护型式：IPXX 第一位数字表示：防止人体触及或接近壳内带电部分及壳内转动部件，以及防止固体防异物进入电机。第二位数字表示：防止由于电机进水而引起的有害影响。第一位数字、第二位数字含义见下表；第一位表征数字含义: 无防护电机 1 防止> φ50mm 固体进入壳内 2 防止> φ12mm 固体进入壳内 3 防止> φ 2.5mm 固体进入壳内 4 防止> φ1mm 固体进入壳内 5 防尘电机第二位数字表示：防止由于电机进水而引起的有害影响。含义见下表；第二位表征数字含义：无防护电机 1 垂直滴水无有害影响

电工基础知识概述

第一章电工基本基础第一节直流电路和分析方法本节主要讨论电路的基本物理量、电路的基本定律，以及应用它们来分析与计算各种直流电路的方法，包括分析电路的工作状态和计算电路中的电位等。这些问题虽然在本节直流电路中提出，但也同样适用于后文介绍的线性交流电路与电子电路中，是分析计算电路的重要基础。一、电路及基本物理量 1．电路和电路图电路是由电工设备和元器件按一定方式连接起来的总体，它提供了电流通过的路径。如居室的照明灯电路、收音机电子电路、机床控制电气电路等。随着电流的流动，在电路中进行能量的传输和转换，通常把电能转换成光、热、声、机械等形式的能量。电路可以是简单的，也可能是复杂的。实际的电路由元件、电气设备和连接导线连接构成。为了便于对电路进行分析和计算，通常把实际的元件加以理想化，用国家统一规定的电路图形符号表示；用这些简单明了的图形符号来表示电路连接情况的图形称为电路图。例如，图1—1(a)所示的符号代表干电池(电源)，长线端代表正极，短线端代表负极。图1—1(b)所示的符号代表小灯泡(负载)。图1—l(c)所示的符号代表开关。用直线表示连接导线将它们连接起来，就构成了一个电路，如图1—2所示。一般电路都是由电源、负载、开关和连接导线四个基本部分组成的。电源是把非电能能量转换成电能，向负载提供电能的设备，如干电池、蓄电池和发电机等。负载即用电器，是将电能转变成其他形式能量的元器件。如电灯可将电能转变为光能，电炉可将电能转变为热能，扬声器可将电能转变为声能，而电动机可将电能转变为机械能等。开关是控制电路接通或断开的器件。连接导线的作用是输送与分配电路中的电能。 2．电路的基本物理量 (1)电流电荷有规则的运动就形成电流。通常在金属导体内部的电流是自由电子在电场力作用下运动而形成的。而在电解液中(如蓄电池中)，电流是由正、负离子在电场力作用下，沿着相反方向的运动而形成的。电流的大小用电流强度即电荷的流动率来表示。设在极短的时间内通过导体横截面的电荷量为dq如，则电流强度 dq i dt (1—l) 其中i是电流强度的符号，电流强度习惯上常被称为电流。如果任意一时刻通过导体横截面的电荷量都是相等的，而且方向也不随时间变化，

电机基本知识及故障诊断

电机基本知识及故障诊断南阳防爆集团有限公司赵泰忠二00四年五月

电机基本知识及故障诊断一、电机基本知识电机是电动机和发电机的统称，通常分为直流电机和交流电机两大类，交流电机分为异步电机与同步电机两类。 1、同步电机转子转速与旋转磁场的转速相同的一种交流电机，它具有可逆性。可作发电机运行，也可作电动机运行，还可作补偿机运行。 2、异步电动机异步电动机是一种基于电与磁相互依存又相互作用而达到能量转换目的的机械。它的定子、转子在电路上是彼此独立的，但又是通过电磁感应而相互联系的，其转子转速永远低于旋转磁场的转速，即存在有转差率，故称为异步电动机。工作原理：电机定子通入三相交流电时即可产生旋转磁场，假设旋转磁场为顺时针转动，静止的笼形转子切割磁力线产生感应电流，通电导体在磁场中受力，且此转矩与磁场旋转方向一致，所以转子便顺着旋转磁场方向转动起来。 3、电机产品型号编制方法产品型号由产品代号、规格代号、特殊环境代号和补充代号等四个部分组成，示例： YB2 - 200L-2 WF1 特殊环境代号（户外防中等腐蚀）规格代号（中心高-铁心长度-极数/大型电机用功率-极数/铁心外径表示）产品代号（隔爆型三相异步电动机）

我公司低压电机（1140V及以下）主要产品代号有：Y、YDDC、YA、YB2、YXn、YAXn、YBXn、YW、YBF、 YBK2、YBS、YBJ、YBI、YBSP、YZ、YZR等；高压电机（3000V及以上）主要产品代号有：Y、YKK、YKS、Y2、YA、YB、YB2、YAKK、YAKS、YBF、YR、YRKK、YRKS、TAW、YFKS、QFW等。常用特殊环境代号有：W（户外型）、WF1（户外防中等腐蚀型）、WF2（户外防强腐蚀型）、F1（户内防中等腐蚀型）、F2（户内防强腐蚀型）、TH（湿热带型）、WTH（户外湿热带型）、TA（干热带型）、T（干、湿热合型）、H（船或海用）、G（高原用）。 4、工作制（S类） S1—连续工作制 S2—短时工作制 S3--断续周期工作制 S4—包括起动的断续工作制 S5—包括电制动的断续工作制 S6—连续周期工作制 S7—包括电制动的连续周期工作制 S8—包括变速负载的连续周期工作制 S9—负载和转速非周期变化工作制 5、防护型式：IPXX 第一位数字表示：防止人体触及或接近壳内带电部分及壳内转动部件，以及防止固体防异物进入电机。第二位数字表示：防止由于电机进水而引起的有害影响。第一位数字、第二位数字含义见下表；

(完整版)电动机绕组基础知识简介

第一章电动机绕组基础知识绕组是电动机进行电磁能量转换与传递，从而实现将电能转化为机械能的关键部件。绕组是电动机最重要的组成部分，又是电动机最容易出现故障的部分，所以在电动机的修理作业中大多属绕组修理。在本章中，主要介绍与电动机绕组有关的若干基础知识。第一节电动机绕组的类别电动机绕组按其结构可有多种类别，今将数种较常用的分类简介于下：一、集中式绕组与分布式绕组 1、集中式绕组安装在凸形磁极铁心上的绕组，例如直流电动机定子上的主磁极绕组和换向极绕组，是集中式绕组。对于三相电动机而言，如果每相绕组在每个磁极下只占有一个槽，在这种情况下，则也是集中式绕组。 2、分布式绕组分散布置于铁心槽内的绕组，例如直流电动机的转子绕组以及三相电动机的定子绕组和转子绕组，都是分布式绕组。二、短距绕组、整距绕组与长距绕组 1、短距绕组绕组的节距小于极距的绕组，叫做短距绕组。短距绕组广泛应用于直流电动机的转子绕组以及三相交流单速电动机的定子绕组。 2、整距绕组绕组的节距等于极距的绕组，叫做整距绕组，又称全距绕组或满距绕组。 3、长距绕组绕组的节距大于极距的绕组，叫做长距绕组。除了在三相交流单绕组多速电动机中会有长距绕组以外，一般情况下，不用长距绕组。三、单层绕组、双层绕组与单双层绕组 1、单层绕组在铁心槽内仅嵌一层线圈边的绕组，叫单层绕组。单层绕组在10千瓦以下的小功率三相电动机中应用较多。 2、双层绕组在铁心槽内嵌有上、下两层线圈边的绕组，叫双层绕组。双层绕组广泛应用于直流电动机以及功率在10千瓦以上的三相电动机。 3、单双层绕组有少数三相异步电动机，定子铁心的一部分槽中仅嵌入单层线圈边，而在另一部分槽中则嵌有双层线圈边，这种既有单层又有双层的绕组，即单双层绕组。这种绕组是由双层短距绕组演变而来的。四、整数槽绕组与分数槽绕组 1、整数槽绕组三相电动机绕组中，每极每相槽数为整数的叫整数槽绕组。 2、分数槽绕组三相电动机绕组中，每极每相槽数为分数的叫分数槽绕组。分数槽仅用于双层绕组。五、600 相带、300 相带、和1200 相带绕组 1、600相带绕组相带为600的绕组称为600相带绕组。通常单速三相电动机都采用600相带绕组. 2、300相带绕组在嵌有Y和Δ两套绕组，Y-Δ混合连接的三相电动机中，把600相带一分为二，即形成了300相带绕组。 3、1200相带绕组在单绕组三相多速电动机中，有1200相带绕组

的有关步进电机的基础知识

第一步：步进电机的保持转矩，相当于传统电机所说的“功率”。当然，他们有着本质的区别。步进电机的物理结构，完全不同于普通的交、直流电机，它的输出功率是可变的。通常根据需要的转矩大小，来选择哪种型号的步进电机。大致来说，扭力在以下的，一般选择28、35、39、42；扭力在左右的，选择57电机较为合适。扭力在几或更大的情况下，就应当选择转矩更大的75、85、86、90、110、130等规格的步进电机。同时，我们还应考虑电机的转速。因为，电机的输出转矩，与转速成反比关系。就是说，步进电机在低速（每分钟几百转或更低转速，其输出转矩较大），在高速旋转状态的转矩就很小了。当然，有些工作环境需要高速电机，就要对步进电机的线圈电阻、电感等指标进行综合权衡。选择电感稍小一些的电机，作为高速电机，能够获得较大输出转矩。反之，要求低速大力矩的情况下，就要选择电感在十几或几十mH,电阻也要大一些为好。第二步：步进电机空载启动频率，一般称为“空起频率”。这是选购步进电机很重要的一项指标。如果要求在瞬间频繁启动、停止，并且，转速在1000转/分钟左右或更高。最好选择反应式或永磁式步进电机，这些电机的“空起频率”都比较高。第三步：步进电机的相数选择，这项内容，很多客户几乎没有什么重视，大多是随便购买。其实，不同相数的电机，工作效果是不同的。相数越多，步距角就能够做的比较小，工作时的振动就相对小一些。大多数场

合，使用两相、三相、五相混合式步进电机的比较多。在高速大力矩的工作环境，选择三相步进电机是很实用的。第四步：防水防腐型步进电机能够防水、防油，适用于某些特殊场合。例如水下机器人，就需要放水电机。75BYG系列步进电机大多具有防水结构。对于特种用途的电机，就要针对性选择了。第五步：特殊规格的步进电机，通常需要和生产厂家沟通，在技术允许的范围内，加工订做。例如，出轴的直径、长短、伸出方向等。步进电机的运转难免会有很大的噪音，在工厂这些噪音其实不算什么，工厂里多的是机械，各式各样的，一起运转，那么多的噪音，就好像在开一场演唱会，只是是我们听不懂的，很刺耳的。噪音大听不到不要紧，但是在工厂里面的操作工难免就要遭罪了，操作工之间讲话都是问题，不用吼得是听不到了，久而久之，他们的听觉也会有一点受到影响。那该如何减少这些机器的噪声呢？第一，可以通过改变减速比等机械传动避开共振区；第二，可以采用带有细分功能的驱动器；第三，可以换成步距角更小的步进电机；第四，可以换成交流伺服电机，几乎可以完全克服震动和噪声；

(完整版)电工学基础知识大全

电工基础知识点 1．电路的状态：通路；断路；短路。 2．电流：电荷的定向移动形成电流。习惯上规定：正电荷定向移动的方向是电流的正方向，实际的电流方向与规定的相反。公式：q I t = （,,A C s ） 36110,110mA A uA A --== 直流电：电流方向和强弱都不随时间而改变的电流。交流电：大小和方向都随时间做周期性变化，并且在一个周期内平均值为零的电流。 3．电阻：表示物体对自由电子定向移动的阻碍作用的物理量。公式：l R S ρ= (2,,,m m m ΩΩ*) 导体的电阻是由本身决定的，由它本身的电阻率和尺寸大小决定，还与温度有关。对温度而言，存在正温度系数和负温度系数变化。 4．部分电路的欧姆定律：导体中的电流与两端的电压成正比，与它的电阻成反比。公式：U I U RI R ==或(导体的电阻是恒定的，变化的是电流和电压) 5．电阻的福安特性曲线：如果以电压为横坐标，电流为纵坐标，可画出电阻的U-I 关系曲线。电阻元件的福安特性曲线是过原点的直线时，叫做线性电阻。如果不是直线，则叫做非线性电阻。（图：P8） 6．电能：W UIt = （,,,J V A s ）实际中常以110001kW h W h *=*，简称度。 7．电功率：在一段时间内，电路产生或消耗的电能与时间的比值，用P 表示。公式：2 2W U I R t R P =P =或=UI=(适用于纯电阻电路) 可见，一段电路上的电功率，跟这段电路两端的电压和电路中的电流成正比。用电器上通常标明它的电功率和电压，叫做用电器的额定功率和额定电压。 8．焦耳定律（电流热效应的规律）：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方，导体的电阻和通电的时间成正比。公式：2 Q RI t = (,,,J A s Ω) 阅读P12,13页的‘阅读与应用’的三和四 9．电动势：表征电源做工能力的物理量，用E 表示。电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。它是一个标量，但规定自负极通过电源内部到正极的方向为电动势的方向。 10．闭合电路的欧姆定律：闭合电路内的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。

高压中大型三相异步电机基本知识

三相异步电动机基本知识 1 电机概述电机的型式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，电机构造的一般原则是：用适当的有效材料（导磁和导电材料）构成能互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率和电磁转矩，达到转换能量形态的目的。为了减少激磁电流和旋转磁场在铁心中产生的涡流和磁滞损耗，铁心有0.5mm厚的硅钢片叠压而成。硅钢片绝缘层的作用？笼型转子结构简单、制造方便。对要求启动电流小、启动转矩大的电机，可以采用绕线式电机。按电机功能来分，可分为： ①发电机——把机械能转换成电能； ②电动机——把电能转换成机械能； ③变压器、变频机、变流机、移相器——分别用于改变电压、频率、电流相位。 ④控制电机——作为控制系统中的元件。又可按以下方法分类：下面主要讲述高压中大型三相异步电机。 S=ns-n/ns 2 电机型号、结构及分类

2.1 分类 a）按中心高分类可分为微型电机、小型电机、中型电机、大型电机。一般来说，H80以下的称为微型电机（也叫分马力电机，功率在1kW以下），H80～H315的称为小型电机，H355～H630的称为中型电机，H710～H1000的称为大型电机。 b）按防护等级分类基本上可分为开启式、防护式和封闭式电机。开启式电机的常用结构是IP11，防护式电机的常用结构是和IP22、IP23，封闭式电机的常用结构是IP44和IP54。 IP是International Protection 的意思，紧跟其后的第一个数字表示电机防护固体的能力(0-无防护；1-防护大于50mm的固体；2-防护大于12mm的固体；3-防护大于2.5mm 的固体；4-防护大于1mm的固体；5-防尘。)，第二个数字表示电机防水的能力(0-无防护电机；1-防滴电机；2-15°防滴电机；3-防淋水电机；4-防溅水电机；5-防喷水电机；6-防海浪电机；7-防浸水电机；8-潜水电机)。请参考标准GB4942.1-85《电机外壳防护分级》。 c) 按安装方式分类总体上可分为卧式电机和立式电机。卧式电机的典型结构是IMB3，其余派生结构有IMB35、IMB5等。立式电机的典型结构是IMV1（把IMB5立起来装即可,轴伸朝下），其余派生结构有IMV15（把IMB35立起来装即可,轴伸朝下）等。 IM即International Mounting。请参考标准GB997-2008《电机结构及安装型式代号》。(IEC60034-7:2001) 旋转电机的结构形式、安装形式及接线盒位置---IM代码。结构形式：有关固定用构件、轴承装置和轴伸等电机部件的构成形式。

电机选择基础知识

雅迪科普系列：电机选择基础知识 1 电机空载损耗；在轴承、刹车良好的情况下，电机的控制损耗主要是铁芯涡流损耗，因为高速转动的磁极在定子铁芯不断感应出涡流，导致铁芯发热。无论是驱动状态还是滑行状态，只要电机在运转，铁损就存在，就是电机用手空转电机时感觉到的阻力，也可以通过电机惯性来表示。这个阻力越小越好（有超越离合器除外），越小越省电，铁芯温度越低。 2 电机的功率；额定功率是在额定电压下实现的，电动车的轮毂电机转速低，远远低于电机的破坏转速。电压低，远远低于工业电气的380v电压，质量一般的电机在100v以内可以认为没有耐压问题。这两点给电机超压提供了可靠保证。超压后的实际功率正比于电压的超压比。因为电动车电机普遍虚标功率，为了追求扭矩已经把电流密度利用到极限，所以超压不应该超流，否则电机发热严重，铁芯饱和，磁铁退磁，效率低下。48V500W=60V625W=72V750W=84V875W=96V1000W,额定扭矩没有改变，启动扭矩因为电池输入功率增加，相电流增大，有一定程度增加，但是没有转速增加这么明显，如果经常运行在低速大负载限流区域，应该调小控制器限流。 3 电机超压；既然电机可以超压，那么什么样的电机才能超压？因为车辆在行驶时的空气阻力与速度呈现平方关系，假设速度30码空气阻力为10牛顿，在60码时的空气阻力就是100牛顿，一个在30码可以有合适扭矩的350W电机根本没有能力输出抵抗100牛顿的阻力，只能勉强工作再超负荷状态，甚至不能达到这个速度。就是说想超压就应该明确目标速度是多少？大概需要现在的几倍扭矩来克服目标速度的阻力。也就是说只有大扭矩的低速电机才能超压，因为现在有充足的扭矩储备，超压后才能有效推动车子行驶。 4 电机的扭矩；电机扭矩和电流呈现正比关系，扭矩为1，电流为1，扭矩为2，电流为2以此类推，但是当铁芯进入饱和区域电流增长已经不能产生有效扭矩了。电机的最大扭矩受两个条件制约，1线圈发热超温、2磁路饱和、哪个先到就受哪个制约。怎么简单比较哪个电机扭矩大？这里要抛开控制器因素，把电机的三根相线结实的短路在以前，然后用手转动轮胎或推动车辆，感觉阻力越大越好，这表明电机能够产生的扭矩也大。注意：并不是所谓的扭矩型电机这样检测扭矩就一定大！短路相线测量阻力大可能表示以下几点；电机的磁铁厚面积大极数多，铁芯叠厚大直径大，线圈多电阻小，总之就是好！如果一个开路空载转动阻力小，空载电流小，短路相线阻力大那么就是好电机！剩下就是速度了——

初学电机的基本知识总结

第一章电机中的电磁学基本知识 1.1 磁路的基本知识 1.1.1 电路与磁路对于电路系统来说，在电动势的作用下电流从的正极通过导体流向负极。构成一个完整的电路系统需要电动势、电导体，并可以形成电流。在磁路系统中，也有一个磁动势（类似于电路中的电势），在的作用下产生一个（类似于电路中的电流），磁通从磁动势的极通过一个通路（类似于电路中的导体）到极，这个通路就是磁路。由于铁磁材料磁导率比空气大几千倍，即空气磁阻比铁磁材料大几千倍，所以构成磁路的材料均使用导磁率高的铁磁材料。然而非铁磁物质，如空气也能通过磁通，这就造成铁磁材料构成磁路的周围空气中也必然会有磁通（，由于空气磁阻比铁磁材料大几千倍，因而比小的多，常常被称为漏磁通，称为主磁通。因此磁路问题比电路问题要复杂的多。 1.1.2 电机电器中的磁路磁路系统广泛应用在电器设备之中，如变压器、电机、继电器等。并且在电机和某些电器的磁路中，一般还需要一段空气隙，或者说空气隙也是磁路的组成部分。图1—1是电机电器的几种常用磁路结构。图(a)是普通变压器的磁路，它全部由铁磁材料组成；图(b)是电磁继电器磁路，它除了铁磁材料外，还有一段空气隙。图(c)表示电机的磁路，也是由铁磁材料和空气隙组成；图(b)是无分支的串联磁路，空气隙段和铁磁材料串联组成；图(a)是有分支的并联磁路。图中实（或虚）线表示磁通的路径。

(a) (b) (c) 图1—1 几种常用电器的典型磁路 (a) 普通变压器铁芯； (b) 电磁继电器常用铁芯； (c) 电机磁路 1.1.3 电气设备中磁动势的产生为了产生较强的磁场，在一般电气设备中都使用电流产生磁场。电流产生磁场的方法是：把绕制好的匝线圈套装在铁心上，并在线圈内通入电流，这样在铁心和线圈周围的空间中就会形成磁场，其中大多数磁通通过铁心，称为主磁通；小部分围绕线圈，称为漏磁通，如图1—2所示。套装在铁心上用于产生磁通的匝线圈称为励磁线圈，励磁线圈中的电流称为励磁电流。若励磁电流为直流，磁路中的磁通是恒定的，不随时间变化，这种磁路称为直流磁路，直流电机的磁路属于这一类；若励磁电流为交流，磁路中的磁通是交变的，随时间变化，这种磁路称为交流磁路，交流电机、变压器的磁路属于这一类。

永磁同步电机基础知识

(一) PMSM 的数学模型交流电机是一个非线性、强耦合的多变量系统。永磁同步电机的三相绕组分布在定子上，永磁体安装在转子上。在永磁同步电机运行过程中，定子与转子始终处于相对运动状态，永磁体与绕组，绕组与绕组之间相互影响，电磁关系十分复杂，再加上磁路饱和等非线性因素，要建立永磁同步电机精确的数学模型是很困难的。为了简化永磁同步电机的数学模型，我们通常做如下假设： 1) 忽略电机的磁路饱和，认为磁路是线性的； 2) 不考虑涡流和磁滞损耗； 3) 当定子绕组加上三相对称正弦电流时，气隙中只产生正弦分布的磁势，忽略气隙中的高次谐波； 4) 驱动开关管和续流二极管为理想元件； 5) 忽略齿槽、换向过程和电枢反应等影响。永磁同步电机的数学模型由电压方程、磁链方程、转矩方程和机械运动方程组成，在两相旋转坐标系下的数学模型如下： (l)电机在两相旋转坐标系中的电压方程如下式所示: d d s d d c q q q s q q c d di u R i L dt di u R i L dt ωψωψ?=+-????=++?? 其中，Rs 为定子电阻；ud 、uq 分别为d 、q 轴上的两相电压；id 、iq 分别为d 、q 轴上对应的两相电流；Ld 、Lq 分别为直轴电感和交轴电感；ωc 为电角速度；ψd 、ψq 分别为直轴磁链和交轴磁链。若要获得三相静止坐标系下的电压方程，则需做两相同步旋转坐标系到三相静止坐标系的变换，如下式所示。 cos sin 22cos()sin()3322cos()sin()33a d b q c u u u u u θθθπθπθπθπ?? ?-????? ??=--- ? ???? ???? ?+-+? ? (2)d/q 轴磁链方程： d d d f q q q L i L i ψψψ=+???=?? 其中，ψf 为永磁体产生的磁链，为常数，0f r e ωψ=，而c r p ωω=是机械角速度，p 为同步电机的极对数，ωc 为电角速度，e0为空载反电动势，其值为每项倍。

最基本的电工基础知识

. 简答题(共48分) 1.同一根导线的交流电阻和直流电阻为什么不一样? （3分）答案：当交流电通过导线时，导线截面内的电流分布密度是不相同的，越接近导体中心，电流密度越小，在导体表面附近电流密度则越大，这种现象叫作集肤效应。频率越高，这种现象表现得越突出。由于这种集肤效应的结果，使导线有效截面减小，电阻增大。当直流电流流过导线时，却没有这种现象。所以，同一根导线的交流电阻大于直流电阻。 2.什么是有功功率、无功功率和视在功率？(3分) 答案:有功电流和电压产生的功率称为有功功率，用P表示。无功电流和电压产生的功率称为无功功率，用Q表示。电压U和电流I的乘积UI虽有功率的量纲，但不是电路实际消耗的功率，所以称为视在功率，用字母S表示。 3.何谓正序电压、负序电压和零序电压? （3分）答案：正序电压是一组对称的电压相量，其频率相同，大小相等，相位互差120°，一般用 A 1、B 1 、C 1 表示。其相序是顺时针方向旋转的A 1 -B 1 -C 1 。负序电压是一组对称的电压相量，其频率相同，大小相等，相位互差120°，一般用 A 2、B 2 、C 2 表示。其相序是逆时针方向旋转的A 2 -B 2 -C 2 。零序电压是一组电压相量，其频率相同，大小相等，相位一致，一般用A 、B 、C 表示。 4.电动势与电压有什么区别？它们的方向是怎么规定的？（3分）答案：电动势是将外力克服电场力所做的功，而电压则是电场力所做的功；电动势的正方向为电位升的方向，电压的方向为电位降的方向。 5.什么是变压器的空载损耗? （3分）答案：变压器的空载损耗指变压器二次绕组开路，一次绕组加上额定频率的额定电压时产生的有功功率损耗。也称为铁损。 6.什么是相序？（3分）答案：三相交流电依次达到正最大值（或相应零值）的顺序称为相序，顺时针按A-B-C 的次序循环的相序称为顺序或正序，按A-C-B的次序循环的相序称为逆序或负序，相序是由发电机转子的旋转方向决定的。三相发电机在并网发电时或用三相电驱动三相交流电动机时，必须考虑相序的问题，否则会引起重大事故，为了防止接线错误，低压配电线路中规定用颜色区分各相，黄色表示A相，绿色表示B相，红色表示C相。 7.什么叫三相四线制？（3分）答案:三相四线制是带电导体配电系统的型式之一。三相指U、V、W（即A、B、C）三相，四线指通过正常工作电流的三根相线和一根N线(中性线)，不包括不通过正常工作电流的PE线（保护接地线）。 8.分别简述幅值、频率和初相位的基本概念。（3分）答案：幅值、频率和初相位是确定正弦量的三要素，它们反映了正弦量的特点，其中幅值决定正弦量变化的范围，频率决定正弦量变化的快慢，一般用每秒钟内电流方向改变的次数来表示。初相位决定正弦初始状态，即t=0时的相位角。 9.什么是并联谐振?其特点是什么? （3分）答案：在电阻、电感、电容的并联电路中，出现电路端电压和总电流同相位的现象，叫并联谐振。它的特点是：并联谐振是一种完全的补偿，电源无需提供无功功率，只提供电阻所需的有功功率；谐振时，电路的总电流最小，而支路的电流往往大于电路的总电流，因此，并联谐振也称电流谐振。发生并联谐振时，在电感和电容元件中会流过很大的电流，因此会造成电路的熔丝熔断或烧毁电气设备等事故。