电机
电动机的种类
又无腐蚀性和爆破性气体的环境。
防护式（IP22及IP23）：通风散热条件也较好，可防止水滴、铁屑等外界杂物落入电动机内部，只适用
于较枯燥且尘土不多又无腐蚀性和爆破性气体的环境。
封闭式（IP44）：适用于湿润、多尘、易受风雨腐蚀，有腐蚀性气体等较恶劣的作业环境，运用最遍及。
导条短路成鼠笼型。
单相异步电动机的组成
2、单相异步电动机的分类
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
分相式单相异步电动机
3、罩极式电动机
罩极式电动机是单向交流电动机中最简单的一种，通
常采用笼型斜槽铸铝转子。它根据定子外形结构的不
同，又分为凸极式罩极电动机隐极式罩极电动机。
机
9、
伺服
电动
机
8、
步进
电动
机
10、
调速
电动
机
1、三相异步电动机
概
念
旋
转
磁
场
分
类
工
作
原
理
故
障
形
式
自
锁
接
线
图
磁
极
对
数
转
差
率
正
反
转
接
线
图
外
部
接
线
图
互
锁
接
线
图
星
三
角
接
线
图
1、三相异步电动机-概念
三相异步电机（Triple-phase asynchronous motor）是感
驱动电机的技术参数
驱动电机的技术参数包括以下内容：
1. 电机类型：交流异步电机、永磁同步电机、直流电机等。
2. 额定功率：电机在额定条件下能够输出的功率。
3. 额定电压：电机在额定条件下的电压。
4. 额定电流：电机在额定条件下的电流。
5. 额定转速：电机在额定条件下的转速。
6. 最大转矩：电机能够输出的最大转矩。
7. 效率：电机在额定条件下的效率。
8. 功率因数：电机在额定条件下的功率因数。
9. 绝缘等级：电机的绝缘等级，表示电机能够承受的最高温度。
10. 防护等级：电机的防护等级，表示电机对外部环境的防护能力。
11. 噪声等级：电机的噪声等级，表示电机在运行时产生的噪声大小。
12. 重量：电机的重量。
这些技术参数是选择和使用驱动电机时需要考虑的重要因素，不同的应用场景需要不同的技术参数。
常见的电机类型
常见的电机类型电机是一种将电能转换为机械能的装置，广泛应用于各个领域，如工业、交通、家电等。
根据不同的工作原理和结构特点，电机可以分为多种类型。
本文将分别介绍直流电机、交流电机、步进电机和无刷直流电机这四种常见的电机类型。
一、直流电机直流电机是最简单、最常见的电机类型之一。
它由电枢和磁极组成。
当通过电枢通以直流电流时，会在磁极之间产生磁场，从而使电枢受到力矩的作用而旋转。
直流电机具有转速调节范围广、启动扭矩大等特点，因此被广泛应用于电动车、风力发电机组等领域。
二、交流电机交流电机是应用最广泛的电机类型之一，它分为异步电机和同步电机两种。
异步电机的工作原理是通过电磁感应产生转矩，其转子的转速低于旋转磁场的转速。
同步电机的转子与旋转磁场的转速同步，通常需要外部提供励磁电流。
交流电机具有结构简单、制造成本低等优点，被广泛应用于空调、洗衣机、电风扇等家用电器中。
三、步进电机步进电机是一种将电脉冲信号转化为机械运动的电机。
它由定子和转子组成，定子上绕有若干个线圈，通电时会产生磁场。
通过改变电脉冲的频率和方向，可以控制步进电机的转动角度和速度。
步进电机具有定位精度高、响应速度快等优点，被广泛应用于打印机、数控机床等自动化设备中。
四、无刷直流电机无刷直流电机是近年来发展起来的一种电机类型。
与传统的直流电机相比，无刷直流电机不需要刷子和换向器，因此具有寿命长、效率高等优点。
它由定子和转子组成，定子上绕有若干个线圈，通过电子换向器控制电流的方向和大小，从而实现转子的旋转。
无刷直流电机在电动车、无人机等领域得到广泛应用。
以上便是常见的电机类型的简要介绍。
每种电机类型都有自己独特的工作原理和结构特点，适用于不同的应用场景。
随着科技的不断进步，电机技术也在不断发展，未来可能会出现更多新型的电机类型。
电机作为现代工业的重要组成部分，对于提高生产效率和节能减排起着重要作用，相信在未来的发展中将会有更多创新和突破。
电机概述
电机概述电机的定义电机是一种能实现机电能量转换的电磁装置，是电动机和发电机的统称。
将电能转换为机械能的电机称为电动机；将机械能转换为电能的电机称为发电机。
工作原理 电磁感应定律、电磁力定律及电流的磁效应。
构造的一般原则用适当的导磁和导电材料构成能互相进行电磁感应的电路和磁路，以产生电磁功率和电磁转矩，达到能量转换的目的。
第一章 直流电机基本理论及结构 直流电机优缺点：优点：起动性能和调速性能好，过载能力大。
缺点：存在电流换向问题，结构工艺复杂，使用有色金属多，价格昂贵，运行可靠性差。
直流电机发展形势：随着近年来电力电子学和微电子学的迅速发展，将逐步被交流调速电动机取代，直流发电机则正在被电力电子器件整流装置所取代。
但在今后一个相当长的时期内，直流电机仍将在许多场合继续发挥作用。
直流电机的基本工作原理 补充：分析电机常用的基本电磁定律 (1)电磁力定律：垂直于磁力线的导体通过电流时，会受到力的作用。
若与磁力线垂直的导体通过电流，导体受的力为：F=B ·L ·I F ：力，N B ：磁感应强度, Wb/m2或T(特斯拉) L: 导体的有效长度，m I ：导体中的电流，A 力的方向用左手定则确定：变压器直流电机伺服电动机、步进电动机、测速发电机电力变压器：升压变压器、降压变压器 动力电机微特电机感应电机同步电机感应电动机 感应发电机 交流电机同步电动机同步发电机直流电动机 直流发电机旋转电机静止电机特种变压器：自耦、三绕组、互感器直流电机的基本工作原理(2)电磁感应定律：若导体切割磁力线，导体中会产生感应电动势。
若导体与磁力线发生相对运动，导体中感应的电势为：E=B·L·V E：感应电势，V B：磁感应强度, Wb/m2或T(特斯拉)L: 导体的有效长度，m V：导体的运动速度，m/s感应电动势的方向用右手定则确定：(3)电流磁效应：通电的导体周围会产生磁场。
电机的技术手册
电机的技术手册电机的技术手册1：概述1.1 电机的定义及作用1.2 电机的分类1.2.1 直流电机1.2.2 交流电机1.2.3 步进电机1.3 电机的基本原理1.4 电机的应用领域2：直流电机2.1 直流电机的结构和工作原理2.2 直流电机的特点和性能参数2.2.1 额定转速和额定转矩2.2.2 转速调节方式2.2.3 效率和功率因数2.3 直流电机的控制方法2.3.1 手动控制2.3.2 自动控制2.4 直流电机的维护与保养2.4.1 清洁与润滑2.4.2 定期检查与维修2.4.3 故障排除与维修常见问题3：交流电机3.1 交流电机的结构和工作原理3.2 交流电机的分类3.2.1 感应电动机3.2.2 永磁同步电动机3.2.3 刷碳电动机3.3 交流电机的特点和性能参数3.3.1 转速与转矩关系3.3.2 功率因数和效率3.4 交流电机的控制方法3.4.1 转速控制3.4.2 转向控制3.5 交流电机的维护与保养3.5.1 清洁与润滑3.5.2 定期检查与维修3.5.3 故障排除与维修常见问题4：步进电机4.1 步进电机的结构和工作原理4.2 步进电机的分类4.2.1 增量式步进电机4.2.2 绝对式步进电机4.3 步进电机的特点和性能参数4.4 步进电机的控制方法4.4.1 开环控制4.4.2 闭环控制4.5 步进电机的维护与保养4.5.1 清洁和润滑4.5.2 定期检查与维修4.5.3 故障排除与维修常见问题5：附件附件1：电机连接图附件2：电机技术参数表格附件3：电机维修保养记录表6：法律名词及注释1：电机：根据国家电力法，电机是将电能转换为机械能的设备。
7：全文结束。
电机基础知识
2.永磁直流有刷电动机
（2）转子：转子由转子轴、换向器、转子冲片、 转子绝缘片、绕组组成。
a.转子轴即为电机的主轴，也是电机动力的输出轴；
二、电机的分类
1.按工作电源种类划分
直流电机
无刷直流电动机 永磁直流电动机
有刷直流电动机
电 动 机
电磁直流电动机 单相电动机
交流电机
三相电动机
稀土永磁直流电动机 铁氧体永磁直流电动机 铝镍钴永磁直流电动机 串励直流电动机 并励直流电动机 他励直流电动机 复励直流电动机
2.按结构和工作原理划分
电动机
（2）电机绕组由线圈构成，线圈可以单线绕制，也可以多线并绕； （3）线圈是有漆包线按照一定规律绕制而成，一组线圈一般都由多匝 线组成； （4）目前漆包线多采用铜漆包线，一般漆包线的等级同电机绝缘等级； 示例：QZY-2/180 φ0.41 铜漆包线 含义：聚酯亚胺/二级漆膜/耐温 180℃/线径0.41的铜漆包线 漆包线表面漆膜破损或局部漆膜太薄，会造成匝间（短路），同时也 易产生耐压测试不合格的情况； 检验漆包线漆膜实验方法：漆包线盐水实验 （5）电机发热，最先从绕组开始，绕组发热最快，为了延长电机的寿 命及提高安全性，可以增加热保护器，热保护器尽量安装在绕组上，或尽 可能离绕组近；目前公司交流电机都配有热保护器。
（2）转子由转子轴、转子铁芯构成，公司 交流电机转子大多还装有刹车；
（3）交流电机使用时需配电容使用，启动 电容不可缺少，启动电容是让单项电机的启 动线圈在启动时通电,启动后切断,运转电容 是让电机在运行中起到电容补偿；
电机的知识简介
绕线型电动机的转子线圈是双层波绕组，用矩形铜排制成，绝缘等级为F级。鼠笼型电动机一般情 况下采用铸铝转子，这种转子运行可靠，并具有较好的起动性能，它可以全压直接起动。根据需要也可 采用铜条转子。绕线型电动机的转子是将转子线圈插入转子铁心半闭口槽内，按指定的接线图将线圈头 焊接好，并将裸露部分包好绝缘，再整体浸漆烘干。转轴大多焊有辐射筋，并经过热处理，具有较好的 机械性能。
二、电动机的基本结构
8、出线盒 出线盒由出线盒座、出线盒盖、绝缘套管等主要零部件组成。 额定电压为3kV及以上的出线盒，绝缘套管为树脂化压件或电瓷件，低压出线盒采用螺柱
结构。整个出线盒是密封的，出线盒与电动机之间也是密封的，能够防止水和灰尘进入出线 盒和电动机内部，防护等级为IP54，根据要求也可设计成 IP55。额定电压为一种电压单用时， 出线盒内有三个绝缘套管，额定电压为两种电压两用时，出线盒内有六个或九个绝缘套管， 其中下面三个绝缘套管是电源电缆接线绝缘套管。 出线盒内设有接地装置和接线标牌。根据 需要，出线盒内可装有避雷器、复合式过电压保护器或电流互感器。
所以对于不同的绝缘材料有着不同的最高允许工作温度。在此温度以下长期工作，绝缘材料的电性能，化学性 能和机械性能不会有显著变化；如果超过此温度则绝缘材料的各种性能迅速变坏甚至加速老化。因此电机因其各部 分的绝缘材质不同而有一个最高温度限制。
电机的名词解释
电机的名词解释电机是指将电能转化为机械能的装置，是现代工业和生活中不可或缺的设备。
电机广泛应用于交通运输、家用电器、机械加工、能源等各个领域。
本文将对电机相关的常见名词进行解释。
一、电机种类1. 直流电机：直流电机是一种能够将直流电能转化为机械能的装置。
它的工作原理基于安培定律和洛伦茨力，通过直流电流在磁场中的相互作用实现转动。
直流电机分为直流直流电机和交流直流电机两种类型。
2. 交流电机：交流电机是一种将交流电能转化为机械能的装置。
它的工作原理基于电磁感应现象，利用交流电流引起的磁场变化产生转动力矩。
交流电机包括异步电机和同步电机两大类。
3. 增速电机：增速电机是指具有较高转速的电机，能够实现高速转动的需求。
它通常通过增加电机转子的极数或采用特殊的转速控制装置来实现。
4. 驱动电机：驱动电机是指能够驱动其他设备或机械工作的电机。
在工业和交通领域中，驱动电机起着至关重要的作用，它们为各种设备和车辆提供动力源。
5. 步进电机：步进电机是一种将电脉冲信号转化为角位移的电机。
它的转动步长固定且可控，能够精确控制运动位置，常用于精密仪器和自动控制设备。
二、电机参数1. 功率：电机的功率是指单位时间内转化的能量或做功的能力。
通常用瓦特（W）或千瓦（kW）表示。
功率与电机的输入电流和电压有关，是衡量电机工作能力的重要指标。
2. 转速：电机的转速是指电机单位时间内转动的圈数或角度。
转速通常用转每分钟（rpm）或弧度每秒（rad/s）表示。
转速与电机的负载和控制方式有关，是电机工作性能的重要参数。
3. 转矩：电机的转矩是指电机产生的转动力矩。
转矩通常用牛顿米（Nm）或千克力米（kgf·m）表示。
转矩与电机的结构和工作状况相关，是衡量电机输出能力的重要指标。
4. 效率：电机的效率是指电能转化为机械能的比率，也即输出功率与输入功率的比值。
效率通常以百分比表示，用来衡量电机的能量利用率和能量损耗情况。
三、电机性能1. 启动性能：启动性能是指电机在启动时所需要的时间、电流和转矩等。
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方案设计、电机选择、传动比与效率分配、参数计算
械传动装置设计的任务是分析和确定传动方案、选定电动机的型号、合理分配传动比及计算机械传动的运动和动力参数，为设计计算各级传动零件准备条件。
一台胶带运动输机，已知驱动卷筒所需的转矩T＝4.8×105N·mm，带速υ=1.8m/s，滚筒直径D=400mm，载荷平稳，常温单向连续运转。
试确定机械传动方案；选择电动机；计算总传动比并分配各级传动比；计算各轴功率、转速和转矩。
一、拟定机械传动方案
拟定传动方案，应首先考虑电动机的同步转速。
相同容量的同类异步电动机，其同步转速有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min四种。
电动机转速越高，则极数越少，尺寸和重量越小，价格也越低，但机械传动装置的总传动比增大，传动级数要增多，传动尺寸和成本都要增加。
通常多用同步转速为1500r/min和1000r/min两类电动机。
选定同步转速后，依据电动机的同步转速n D及工作机的输入转速nω，可确定传动装置的初估总传动比
图12-5 带式运输机的传动方案
根据所需的，并考虑各类传动机构的合理范围，拟定出几种传动方案进行分析
比较。
图12-5所示的三种传动方案中，图12-5a为闭式双级齿轮传动，使用维护方便，适于在重载和恶劣条件下长期工作，但制造、装配要求较高，成本较高；图12-5b采用V带传动获得较为紧凑的结构尺寸，又能发挥其缓冲、吸振，过载起安全保护作用的优点，一般宜把带传动布置在高速级，该方案通常得到广泛应用。
但外廓尺寸一般较大，且不适于繁重和恶劣条件下工作；图12-5c为电动机直接接在蜗杆减速器上，结构最紧凑，但在长期连续运转条件下，由于蜗杆效率低，功率损失大。
传动方案远不止上述三种，设计时应根据不同的性能要求和工作特点，选取合理的传动方案。
二、选择电动机
传动方案确定后，根据工作机要求，选择电动机的类型和型号。
1．电动机的类型选择
根据工作条件，选用Y系列三相异步交流电动机(参见设计手册)。
2．电动机功率的选择
电动机的功率选择合适与否，对电动机的正常工作和经济性都有影响。
功率选得过小不能保证工作机正常工作，或使用电动机因超载而过早损坏；功率选得过大则电动机的价格高能力得不到充分发挥，而且因电动机经常不满载运行，其效率和功率因数都较低而造成能自的浪费。
对于载荷比较稳定、长期运转的机械，通常按照电动机的额定功率选择，而不必校验E动机的发热和起动力矩。
电动机所需输出的功率P0(kW)由下式计算
(12-6)
式中，为工作机所需的功率；为从电动机到工作机的总效率。
工作机所需的功率由工作机的工作阻力F(N)和运行速度v(m/s)或工作转矩
T(N·m)和转速n(r/min)确定。
可按下式计算：
=Fv/1000
或=
T n/9550 (12 -7)
传动方案确定后，可估算出传动的总效率，然后确定电动机需要的功率。
由运输带速度v、卷简直径D，得主动卷筒转速为
据公式(12-7)得主动卷筒轴所需的有效功率为：
Pω=T n/9550=4.8×105×85.95/9550kW=4.32kW
由表15—2取一对齿轮啮合效率η=O．97(8级精度)、V带传动效率ηb=O．96、滑动轴承效率
ηs=O．97、滚动动轴承效率ηx=O．99、联轴器效率ηc=O．99。
蜗杆传动效率η=O．80(双头蜗杆)。
总效率η
图12-5a η=
图12-5b
图12-5c
电动机所需输出的功率P。
为
图12-5a P0= /η＝4.32/0.868＝4.977kW
图12-5b P0= /η＝4.32/O.876=4.932kW
图12-5c P0= /η＝4.32/O.745=5.199kW
因载荷平稳，电动机连续运转，所以电动机的额定功率P e应略大于所需功率P0。
查电动机产品样本，取P e=5.5kW。
由计算可见，本例方案a(图12-5a)和b(图12-5b)较好。
为此，以下只计算方案b。
3．电动机转速确定
取带传动的传动比i b=2～4，齿轮传动的传动比i g=3～5，则传动装置的总传动比为：
i=i b i g=(2～4)×(3～5)=6～20
因，故得电动机的转速范围为
n0=i =(6～20)×85.94=515.614～1718.8r／min
在上述转速范围内的常用同步转速有1000r／min和1500r／min。
查电动机产品样本选取Y132M一6型电动机，其额定功率P e=5.5kW，满载转速n m=960r／min。
三、总传动比及其分配
1．传动装置的总传动比
i=n m/=960/85.94=11.17 2．各级传动比的分配
若传动装置由多级传动串联而成，则其总传动比为
(12 -8)
式中，i1、i2、i3…i k为各级传动的传动比。
合理分配各级传动比，可以减小传动装置的尺寸，减轻其重量，并改善润滑状况。
分配传动比应考虑以下几点:
1)各级传动比应在常用范围内；
2)应注意使各级传动件尺寸协调、结构匀称、避免零件发生干涉。
为避免带传动的外廓尺寸大而不协调，取其传动比i b=3，这样齿轮传动比为：
i g=i/i b=11.17/3=3.72
四、传动装置的运动和动力参数计算
1. 各轴转速(r／min)
由传动比的定义得
nⅠ=n0/ i b=960/3=320
nⅡ= nⅠ/ i g=320/3.72=86.02
= nⅡ=86.02
要注意传动装置的实际传动比只有在传动件的参数(例如齿数、带轮直径等)确定后才能准确计算，故工作机的实际转速只有在传动件设计计算完成后进行核算，一般允许与设计要求的转速有(3～5)％的误差。
2．各轴功率(kw)
由公式＝P出／P入得
P0=4.93
PⅠⅠ=
3．各轴转矩（N m）
由公式(12-5)得。