电机类型与基本结构分解
电动机的基本结构及工作原理
电动机的基本结构及工作原理交流电机分异步电机和同步电机两大类。
异步电机一般作电动机使用，拖动各种生产机械作功。
同步电机分分为同步发电机和同步电动机两类。
根据使用电源不同，异步电机可分为三相和单相两种型式。
一、异步电动机的基本结构三相异步电动机由定子和转子两部分组成。
因转子结构不同又可分为三相笼型和绕线式电机。
1、三相异步电动机的定子：定子主要由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。
定子的作用是通入三相对称交流电后产生旋转磁场以驱动转子旋转。
定子铁心是电动机磁路的一部分，为减少铁心损耗，一般由〜0.5mm厚的导磁性能较好的硅钢片叠成圆筒形状，安装在机座内。
定子绕组是电动机的电路部分，安嵌安在定子铁心的内圆槽内。
定子绕组分单层和双层两种。
一般小型异步电机采用单层绕组。
大中型异步电动机采用双层绕组。
机座是电动机的外壳和支架，用来固定和支撑定子铁心和端盖。
电机的定子绕组一般采用漆包线绕制而成，分三组分布在定子铁心槽内（每组间隔120。
），构成对称的三相绕组。
三相绕组有6个出线端，其首尾分别用U1、U2； VI、V2； W1、W2表示，连接在电机机壳上的接线盒中，一般3KW以下的电机采用星形接法（丫接），3KW以上的电机采用三角形接法（4 接）。
当通入电机定子的三相交流电相序改变后，因定子的旋转磁场方向改变，所以电机的转子旋转方向也改变。
2、三相异步电动机的转子：转子主要由转子铁心、转子绕组和转轴三部分组成。
转子的作用是产生感应电动势和感应电流，形成电磁转矩，实现机电能量的转换，从而带动负载机械转动。
转子铁心和定子、气隙一起构成电动机的磁路部分。
转子铁心也用硅钢片叠压而成，压装在转轴上。
气隙是电动机磁路的一部分，它是决定电动机运行质量的一个重要因素。
气隙过大将会使励磁电流增大，功率因数降低，电动机的性能变坏；气隙过小，则会使运行时转子铁心和定子铁心发生碰撞。
一般中小型三相异步电动机的气隙为〜1.0mm,大型三相异步电动机的气隙为~1.5mm。
无刷直流电机结构、类型和基本原理
无刷直流电机结构、类型和基本原理2009年10月14日无刷直流电动机一、概述直流电动机的主要优点是调速和启动特性好，堵转转矩大，被广泛应用于各种驱动装置和伺服系统中。
但是，直流电动机都有电刷和换向器，其间形成的滑动机械接触严重地影响了电动机的精度、性能和可靠性，所产生的火花会引起无线电干扰。
缩短电动机寿命，换向器电刷装置又使直流电动机结构复杂、噪声大、维护困难，长期以来人们都在寻求可以不用电刷和换向器装置的直流电动机。
随着电子技术的迅速发展，各种大功率电子器件的广泛采用，这种愿望已被逐步实现。
本章要介绍的无刷直流电动机利用电子开关线路和位置传感器来代替电刷和换向器，使这种电动机既具有直流电动机的特性。
又具有交流电动机结构简单、运行可靠、维护方便等优点；它的转速不再受机械换向的限制，若采用高速轴承，还可以在高达每分钟几十万转的转要中运行。
元刷直流电动机用途非常广泛，可作为一般直流电动机、伺服电动机和力矩电动机等使用，尤其适用于高级电子设备、机器人、航空航天技术、数控装置、医疗化工等高新技术领域。
无刷直流电动机将电子线路与电机融为一体，把先进的电子技术应用于电机领域，这将促使电机技术更新、更快地发展。
二、无刷直流电动机的基本结构和类型(一)基本结构无刷直流电动机是一种自控变频的永磁同步电动机，就其基本组成结构而言．可以认为是由电动机本体、转子位置传感器和电子开关电路三部分组成的“电动机系统”。
其基本结构如图5一20所示。
电动机本体在结构上是一台普通的凸极式同步电动机．它包括主定子和主转子两部分，主定子上放置空间互差120。
的三相对称电枢绕组Ax、BY、cz，接成星形或三角形，主转子是用永久磁钢制成的一对磁极。
转子位置传感器也由定子、转子两部分组成。
定子安装在主电动机壳内，转子和主转子同轴旋转。
它的作用是把主转子的位置检测出来．变成电信号去控制电子开关电路，故也称转子位置检测器。
电子开关电路中的功率开关元件分别与主定子上各相绕组相连接．通过位置传感器输出的信号，控制三极管的导通和截止．从而使主定子上各相绕组中的电流也随着转子位置的改变，按一定的顺序进行切换，实现无接触式的换向。
电动车电机种类和构造
电动车电机种类和构造电动自行车车用电动机有两大类，五个品种。
两大类是：有刷电机和无刷电机；五个品种是有刷电机有齿轮传动和无齿轮传动，无刷电机有传感器、无传感器和盘形电枢齿轮减速无刷电机。
1．轮毂式有齿轮传动有刷直流电动机该电机一半是盘形电枢有刷电机，另一半是齿轮减速兼传动系统（图4-1）。
盘形电(__pan2 xing2 dian4)枢是高速转动的转子，构造图4-1 b。
电机的转矩是通过轴传递给第一级齿轮，经齿轮减速带动轮毂外动。
图4-1 轮毂式有齿轮传动有刷直流电动机构造图（a）磁钢排列的方法（b）电机剖面图有刷有齿轮毂电机的盘形电枢，是薄片形，体积很小，重量特轻，安装方便。
绕组编制好之后，用树脂加玻璃纤维放进模内热成型，之后在5000r/min的转速下高速旋转，试验2min，偏转(_pian zhuan)、跳动和电枢的强度指标应当合格。
电机在运行中由于电刷和换向器摩擦，又有齿轮啮合减速，所以有刷电机的声音比无刷电机声音大。
2．轮毂式无齿轮传动有刷直流电动机为了适应轮毂结构，简化电机，将有刷电动机设计成电枢放在外边做转子，磁钢放在电机之内做定子，多块磁钢配多个绕组，组成转速为180r/min左右的低速电机。
由图4-2a中看到这种电机外转子中尚未经过压力整形的电枢绕组，在绕组以内是平面环状整洁排列的换向片。
图4-2b氏伺在外转子上的间隔排列着10块磁钢的定子，在中间的毂板上开有两个孔，电刷的刷握就设在孔的背侧，电刷带着导线被弹簧从刷握中弹出。
从图中能看到定子的轴端套有一个螺母，防止在加工中损伤轴的螺纹，把电刷整理好装入刷握中，将这一端送进图4-2a的孔中，电刷就可以接触在换向器的孔中，电刷就可以接触在换向器平面上，借助弹簧的弹力，对换向器压紧，而磁钢正好进入外转子绕组中，只留一个很小的环形气隙。
这个环形气隙的直径越大，电机产生的转矩也越大。
3．无刷直流电动机把无齿轮传动的有刷直流电动机定、转子内外对调，将绕组改成三个相做定子，磁钢装在电机外壳内，取消电刷和换向器，在电枢绕组中间安装三个霍耳传感器，这就成为一台无刷直流电动机。
电动机的基本结构
电动机的基本结构一、引言电动机是一种将电能转化为机械能的装置，广泛应用于各行各业。
它的基本结构对于其工作原理和性能具有重要影响。
本文将详细探讨电动机的基本结构，包括定子、转子、定子线圈、磁场等方面的内容。
二、电动机的基本组成部分2.1 定子定子是电动机的一个固定部分，一般由硅钢片制成。
定子内通常包含若干定子线圈，其数量取决于电动机的设计要求和类型。
定子线圈通常由铜导体绕制而成，经过适当的绝缘处理。
2.2 转子转子是电动机的另一个主要部分，它可以旋转并产生机械输出。
转子通常由导电材料制成，例如铜、铝等。
转子的形状和结构可以根据不同的应用需求进行设计和优化。
2.3 定子线圈定子线圈是电动机的核心部分之一，它们包裹在定子上，形成一个或多个线圈。
定子线圈与电源相连接，通过电流激发磁场，从而产生转矩。
定子线圈的绕制方式和数量根据不同的电动机类型和功率需求而异。
2.4 磁场磁场是电动机工作的基础，它由定子线圈产生。
定子线圈中通过电流激发后，会产生一个磁场，这个磁场可以与转子上的导体互相作用，引起转子的转动。
三、电动机的工作原理3.1 静磁场与旋转磁场电动机的工作原理是基于静磁场与旋转磁场之间的相互作用。
静磁场由定子线圈产生，而旋转磁场则是由交流电源提供的交流电流产生。
3.2 电磁感应与转子运动当旋转磁场与转子上的导体相互作用时，会在导体中产生感应电动势。
根据左手定则，这个感应电动势会使导体受到一个力，并导致转子开始旋转。
3.3 转子与负载的传动转子旋转后，通过机械传动装置将动能传递给负载。
这个传动装置可以是齿轮、皮带等，根据不同的应用领域和功率需求而定。
四、电动机的类型和应用4.1 直流电动机直流电动机是最常见的一种电动机类型，它包括直流励磁电动机和直流无刷电动机。
直流电动机具有速度可调性和起动扭矩大的优点，广泛应用于电动车、机械设备等领域。
4.2 交流电动机交流电动机包括感应电动机和同步电动机。
感应电动机具有结构简单、维护方便等优点，广泛应用于家电、工业设备等领域。
电机基本参数和结构
电机基本参数和结构
电机是一种将电能转化为机械能的装置，其基本结构和参数如下：
基本结构：
定子：电机固定不动的部分，通常由铁芯和绕组组成。
绕组是电机的主要电路部分，通过电流产生磁场。
转子：电机旋转的部分，通常由铁芯、绕组、换向器和轴等组成。
转子在定子产生的磁场中受到力的作用而旋转。
端盖和轴承：端盖用于固定电机定子和转子，轴承则用于支撑转子并使其能够顺利旋转。
主要参数：
额定功率：电机在额定电压和额定频率下运行时，能够长时间稳定输出的功率。
通常以千瓦（kW）为单位表示。
额定电压：电机正常运行所需的电压值。
通常以伏特（V）为单位表示。
额定频率：电机正常运行所需的电源频率。
通常以赫兹（Hz）为单位表示。
额定转速：电机在额定负载下运行时的转速。
通常以转/分钟（rpm）为单位表示。
效率：电机输出功率与输入功率之比，通常以百分比表示。
它反映了电机将电能转化为机械能的能力。
功率因数：电机有功功率与视在功率之比，也是衡量电机性能的一个重要指标。
除了以上基本结构和参数外，电机还有许多其他类型和特性，如直流电机、交流电机、步进电机、伺服电机等，每种电机都有其独特的应用场景和优缺点。
在选择电机时，需要根据具体的应用需求和场景来选择合适的类型和参数。
电动机电动的组成和原理
电动机电动的组成和原理电动机是将电能转化为机械能的一种装置。
它由定子、转子和传动机构组成。
下面我将详细介绍电动机的组成和工作原理。
1. 定子：定子是电动机的固定部分，它通常由铁心和绕组组成。
铁心是由硅钢片叠压而成，具有较高的导磁性能和低的磁滞损耗。
绕组是由导电细线绕制而成，通常是采用铜线或铝线，绕制成多个线圈，连接成一个回路。
绕组一般分为主绕组和励磁绕组两个部分。
主绕组是用来产生磁场，励磁绕组则是用来提供励磁电流，增强磁场的强度。
2. 转子：转子是电动机的旋转部分，它通常由铁心和绕组组成。
铁心同样是由硅钢片叠压而成，其结构形式有螺线式、开口式等。
绕组则是由若干个线圈绕制而成，线圈之间通过电刷或集电环进行电气连接。
转子可以采用不同的结构形式，如直流电动机的转子通常采用换向器和电刷，而交流电动机的转子则通常采用感应电动机。
3. 传动机构：传动机构用来将电动机的旋转运动传递给外部负载。
传动机构一般由轴、联轴器、齿轮等组成。
轴是连接电动机转子和负载的关键部件，它负责传递转矩和承受轴向负载。
联轴器则用来连接轴与负载，它具有一定的柔软性，可以吸收转动不平衡和轴向偏差。
齿轮则用来增大或减小转子的转速，实现不同的传动比。
电动机的工作原理可以分为直流电动机和交流电动机两种类型。
直流电动机的工作原理：当直流电流通过电动机的主绕组和励磁绕组时，产生一个磁场。
根据左手定则，磁场的方向与通过绕组的电流方向相互垂直。
在转子上，感应出一个磁场，根据右手定则，磁场的方向与电流方向形成一个力的作用，使转子开始旋转。
当转子旋转一定角度时，刷子会与换向器接触，改变电流的方向，进而改变了磁场的方向，使转子继续旋转。
通过不断重复这个过程，直流电动机就能持续运转。
交流电动机的工作原理：交流电动机根据不同的原理可分为感应电动机和同步电动机两种类型。
感应电动机的工作原理是基于电磁感应现象。
当交流电通过主绕组时，会在定子上产生一个旋转磁场。
转子上感应到的磁场将导致感应电流的产生，而感应电流会在转子上产生一个旋转磁场。
电机的原理与结构
电机的原理与结构电机是现代社会中不可或缺的重要设备，广泛应用于各个领域。
无论是在工业生产中的机械运转，还是在家庭中的电器使用，电机都发挥着至关重要的作用。
为了更好地理解电机的原理与结构，本篇文章将从以下几个方面进行探讨。
一、电机的基本原理电机的基本原理是利用电流通过导线产生的磁场与永磁体或电磁体之间的相互作用来产生旋转力。
根据磁场的产生方式，电机可以分为直流电机和交流电机两种类型。
1. 直流电机直流电机的工作原理是利用直流电流经过转子线圈产生磁场，与永磁体之间的相互作用而产生旋转力。
直流电机一般由定子和转子两部分组成，其中定子上绕有场绕组，转子上绕有电流导线。
2. 交流电机交流电机的工作原理是利用交流电流的周期性变化，通过定子线圈产生的磁场与转子的磁场之间的相互作用来产生旋转力。
交流电机根据定子线圈和转子线圈的接线方式和结构不同，可以分为异步电机、同步电机和感应电机等多种类型。
二、电机的构造与部件电机的结构与部件根据不同的电机类型和应用需求有所不同，但一般都包括以下几个主要部分：1. 定子定子是电机的固定部件，由铁心和绕组组成。
铁心一般由硅钢片叠压而成，以减小磁场的涡流损耗。
绕组则由导线绕制而成，通常是Y型或Δ型连接，用于产生旋转磁场。
2. 转子转子是电机的旋转部件，其结构与部件的选择根据不同的电机类型有所差异。
在直流电机中，转子通常由永磁体和电流导线组成。
在交流电机中，转子可以是铜绕组、铝绕组或铁芯铝绕组等，用于通过电流产生磁场。
3. 磁场产生装置磁场产生装置主要用于产生电机所需的磁场。
在直流电机中，磁场由永磁体提供，永磁体可以是永磁铁或永磁体组成。
在交流电机中，磁场可以由励磁线圈产生，在异步电机中，磁场由定子线圈提供。
4. 输电与控制装置输电与控制装置用于提供电流和控制电机的转速和方向。
输电装置通过外部电源将电流输入电机，控制装置则根据控制信号来控制电机的工作状态。
三、电机的应用领域电机广泛应用于各个领域，包括工业生产、交通运输、家电等。
电机结构及原理
电机结构及原理电机是一种将电能转换为机械能的设备，广泛应用于各个领域，如家电、工业制造、交通运输等。
电机的结构和工作原理决定了它的性能和用途。
本文将从电机的结构和原理两个方面来介绍电机的工作机制。
一、电机的结构电机的基本结构包括定子和转子两部分。
定子是电机的固定部分，通常由铁芯和绕组组成。
铁芯是由硅钢片叠加而成，用于集中磁场和导磁。
绕组则是由导线绕制而成，用于传输电流。
转子是电机的旋转部分，通常由铁芯和导体组成。
转子的铁芯也是由硅钢片叠加而成，用于集中磁场和导磁。
导体则是通过绕制或注塑成型的方式固定在转子上，用于传输电流。
电机的结构可以分为直流电机和交流电机两大类。
直流电机的结构相对简单，通常由定子和转子组成，其中定子上有绕组，转子上有导体。
直流电机的转子可以是永磁体，也可以是电磁体。
当通电时，定子上的绕组会产生磁场，与转子上的导体相互作用，从而产生力矩，使转子旋转。
交流电机的结构相对复杂，通常由定子和转子组成，其中定子上有三相绕组，转子上有导体。
交流电机的转子通常是永磁体或感应体。
当通电时，定子上的三相绕组会依次产生旋转磁场，与转子上的导体相互作用，从而产生力矩，使转子旋转。
二、电机的原理电机的工作原理是基于电磁感应和洛伦兹力的相互作用。
当电流通过电机的绕组时，会在绕组周围产生磁场。
根据右手定则，电流的方向确定了磁场的方向。
当磁场与转子上的导体相互作用时，会产生力矩，使转子旋转。
直流电机的工作原理是基于电磁感应和洛伦兹力的相互作用。
当通电时，定子上的绕组会产生磁场，与转子上的导体相互作用，从而产生力矩，使转子旋转。
当电流方向改变时，磁场的方向也会改变，导致力矩方向相反，从而使转子反转。
交流电机的工作原理是基于电磁感应和洛伦兹力的相互作用。
当通电时，定子上的三相绕组会依次产生旋转磁场，与转子上的导体相互作用，从而产生力矩，使转子旋转。
由于三相绕组的相位差，可以实现转子的连续旋转。
电机还有许多其他的结构和原理，如无刷电机、步进电机等。
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电机的结构
• 电机的通风冷却系统 电机在运行过程中必然会有一部分能量转化成 热能，热能又会使电机的温度上升，当温度上升 到一定程度就会发生绝缘破坏，绕组以及换向器 碳刷烧坏，等一系列问题导致电机的损坏。 通风冷却系统，主要包括风路和风扇。应使 电机的发热和散热协调平衡，有足够的冷却气流 通过电机。
电机的结构
• 气隙对电机性能影响较大，气隙小，可减少电机 励磁安匝及损耗。但气隙过小，气隙谐波磁场增 大，电机杂散损耗及电磁噪音增加；同时，过小 的气隙，会由于机械和电磁的原因，对运行可靠 性带来一定影响。
电机的结构
• 绝缘系统
绝缘就是防止电流向不希望的方向流动及隔离导电和不 导电的部分（如导线和铁心）或隔离不同电位的导体（如 匝间﹐层间等）。 绝缘材料一般指电阻系数在 109Ω‧cm以上的材料。经验 表明，在电机出现的事故中，多数是由于绝缘破坏造成的， 正确选用绝缘材料是电机设计中重要的一环。 绝缘系统：所有绝缘材料聚合在一起所产生的一个完整 的独立的体系。
三相异步电动机的工作原理
• (1)当三相异步电机接入三相交流电源时，三相定 子绕组流过三相对称电流产生的三相磁动势（定 子旋转磁动势）并产生旋转磁场。 • (2)该旋转磁场与转子导体有相对切割运动,根据 电磁感应原理,转子导体产生感应电动势并产生感 应电流。 • (3)根据电磁力定律，载流的转子导体在磁场中受 到电磁力作用，形成电磁转矩，驱动转子旋转， 当电动机轴上带机械负载时，便向外输出机械能。
电机的分类
一、按工作电源种类划分： (a)直流电机 无刷直流电动机 永磁直流电动机和电磁直流电动机; 有刷直流电动机 (b)交流电机 同步电机和感应电机。
直流电机
交流电机
电机的分类
二、按结构和工作原理划分： (a)可分为直流电机 (b)异步电机 感应电机和交流换向器电机; (c)同步电机 永磁同步电机、磁阻同步电机和磁滞同步电机。
永磁直流电机基本结构
中:转子组件 英:Rotor Assembly 代号:AMA
中:定子组件 英:Stator Assembly 代号:STA
中:罩组件 英:Bracket Assembly 代号:BKA
永磁直流电机
• 永磁直流电动机由磁石建立恒定激磁磁场，通过 碳刷和换向器的换向作用﹐实现外部电路的直流 电与电枢绕组內部交流电之间的转换﹐借助静止 气隙磁场实现电枢绕组中交流电与转轴上恒定力 矩的相互变换﹐从而使电机旋转起来。 （电刷是连接电源与转子绕组的导电部件，具备导电与 耐磨两种性能。）
电机的旋转原理
一、 电磁力定律：当电流通过磁场中的导体时，导体会
受到电磁力的作用而移动，移动的方向可由左手法则来判 定。
磁力线指向手心，伸直四指指向电流方向，垂直的拇指指向电磁力方向。
电机的旋转原理
二、 电磁感应定律：在磁场中，导体做切割磁力线运动
时，导体内会产生指向导线运动方向，平行四指指向感应电势方向。
电机的结构
• 机械结构：旋转及支撑 • 电磁系统：导电及能量转换 • 绝缘系统：分隔导电部分和不导电部分
电机的结构
• 电机机械结构的基本组成
(a)主要由定子，转子，前、后罩(端盖)及通风冷却系统 组成。 (b)电机静止部分称为定子,转动部分称为转子,在定子和 转子之间的空隙叫气隙。气隙很小﹐但磁场能量主要 集中在气隙內。
电机的结构
• 定子 --- 由定子铁芯和绕组组成,作用是产生励 磁磁通,导磁及支撑前后罩。 • 转子 --- 由转子铁芯，轴，电枢绕组及换向器组 成，其作用是保证并产生连续的电磁力矩，通过 轴输出机械能。 • 前、后罩 --- 担负着支承转子旋转和固定转子与 定子的装配关系的作用。其结构和尺寸要根据通 风系统，绕组对地绝缘，轴承结构，碳刷和碳刷 盒﹐安装等因素综合设计，同时要考虑强度和刚 度。
电机类型与基本结构
目录
电机的分类
电机旋转的原理
电机的结构
电机：是将机械能转换为电能或者将电能转 为机械能的装置。当这样的装置用于将机械能转 换为电能时，称为发电机；当其将电能转换为机 械能时，称为电动机。 由于任何一种电机都可以沿任一方向转换功 率，因而任何一种电机均可以既用做发电机又用 做电动机。
永磁直流电机
• 两极有刷直流电机的固定部分( 定子)上装设了一对直流励磁的 静止的主磁极N和S，在旋转部 分(转子)上装设电枢铁芯。定子 与转子之间有一气隙。在电枢 铁芯上放置了由A和X两根导体 连成的电枢线圈，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，当电枢旋转时，电 枢线圈通过换向片和电刷与外 电路接通。