电机的常识

1，马达的名词解释：马达又叫电机（中国大陆叫电机或电动机）在西方的国家都叫马达，是由美国的一为铁匠发明，雨田电机前期主要是经营进口马达为主所以在工作中习惯叫马达，（以下的培训课程全部用马达）；马达是一种把电能转变为机械能的机器；如果这种电能是交流电，则马达为交流马达，如果电能是直流电，则为直流马达。

绝大部分情况下，是先有交流电源，再通过整流设备，把交流电转化成为直流电。

比如，我们经常看到的水力发电，风力发电，核能发电，热电厂，等等，他们生产的电能均为交流电源。

马达的使用范围非常广。

而且，随着生活水平的提高，自动化程度的提高，人类变得越来越“懒”时，这种趋势更加明显。

没有特殊指出，本文所指的马达，是指没有减速器的单一马达。

2，马达的基本参数：要了解一个电机，首先要知道马达的铭牌数据，马达的铭牌相当于一个人的身份证，从这些铭牌数据，我们可以基本了解这个马达。

马达的铭牌数据大致如下：2.1 型号（TYPE）：这是马达最基础的特征我们现在的马达大致可以分下面几种：单相交流马达、三相交流马达、直流马达、等等，具体的型号命名方法见雨田电机资料和到雨田马达网查阅。

2.2 电压（VOLTAGE）：国际单位是伏特，V这个电压可以是交流（AC），也可以是直流（DC），并分别对应交流马达和直流马达。

发电机的最高电压可以达到10万伏以上，这个高电压便于电力的传输，减少电力传输过程中损耗，它的缺点是有很大的危险。

较低的电压，如我们经常使用的由小干电池提供的直流电压，用于驱动小功率的直流马达。

我们现在的电机中，交流电机的电压有：24V，100V，110V，115V，120V，200V，220V，230V，240V，380V，400V，415V，440V等等。

我们的马达的电压主要单相马达110V 和220V，三相马达220V，380V，440直流马达的电压有：1.5V，3V，6V，9V，12V，24V，36V，48V，90V，110V，220V。

我们的直流马达电压主要有：12V，24V，36V，48V，90V，110V，180V，220V等在理论上，不同于上述电压的电机均可以设计和生产。

2.3 功率（POWER）：国际单位是瓦特，W（瓦），KW（千瓦）没有特别说明的情况下，铭牌上所说的功率均是指马达在额定电压、额定转速下的额定输出功率，也称为马达的轴功率。

马达的输出功率、转速、输出转矩之间有下列关系：（功率的单位除了瓦特外好叫马力，马力的单位为匹HP读“匹”，马力和瓦特之间的单位换算；1马力=1HP（1匹）=735W=0.735KW）T=9.55*P2/N其中：T——马达的转矩，N.M（牛.米）P2——马达的输出功率，WN——马达的转速，RPM（每分种多少转）马达还有另外的几种功率的定义，如输入功率，它反应的是马达所消耗的电能，输入功率乘以马达的效率后，就是马达的输出功率。

马达的最大输出功率反应了马达的过载能力，就是说，马达能短时间承受超过额定的负载。

比如我们的80-25W马达，额定功率是25W，实际上它的最大输出功率有35W左右。

2.4 电流（CURRENT）：国际单位是安培，A当马达的功率、电压确定后，马达的电流也基本确定。

铭牌上提供电流的主要目的，是给用户配置马达引出线的线规时提供依据。

在马达设计时，马达的大小决定了漆包线直径的大小。

电流越大，线规越大。

马达的电流、电压、功率等等有下面的相互关系：单相马达：P2=P1xη=UxIxCOSΦxη三相马达：P2=P1xη=1.732*UxIxCOSΦxη（1.732= 根号3）直流马达：P2=P1xη=UxIxη其中：P1——马达的输入功率，W，可以在交流电参数表中显示P2——马达的输出功率，W，可以在测功机的配套仪表中显示η——马达的效率，%，一般情况下，功率越大，效率越高U——马达的工作电压，V，可以在交流电参数表中显示I——马达的工作电流，A，可以在交流电参数表中显示COSΦ——功率因数，单相马达一般在0.9以上，三相马达在0.7以上，直流马达为1。

2.5 频率（FREQUENCY）：国际单位是赫兹，Hz交流马达的铭牌有时候要表明电源的频率；直流马达的频率为0，一般知道直流就可以不用再次说明。

马达的频率一般由发电厂确定，现在通用的频率由两种，50Hz和60Hz。

交流马达的电压和频率要配套说明，不同国家有不同的电压和频率，如国内有220V/50Hz，美国有115V/60Hz，欧洲有230V/50Hz，日本有100V/50Hz /60Hz，韩国有220V/60Hz，澳洲有240V/50Hz，等等。

2.6 相数（PHASE）：一般情况下，交流马达有单相和三相之分。

对于我们工厂的马达，他们最大的区别就是单相马达有电容，三相马达没有电容。

同样输出功率下，单相马达的缺点是成本要比三相的高，马达的性能要相对要差，但是，它的优点是单相电源的获得比较方便，一般的家庭或者办公场地均有。

直流马达没有相数的区别。

2.7 转速（SPEED）：一般的单位是每分钟多少转，RPM（RA TATIONS PER MINUTE）马达的转数用极数来定，用字母P表示读“极”。

一般分为2P（2极）2800转/分，4P（4极）1400/分，6P（6极）960转/分，8P（8极）600/分，还有12P（12极）等，我们现在的交流减速马达均为4极，在50Hz和60Hz的情况下，马达的同步转速分别为1500RPM 和1800RPM（RPM，也可以表达为r/min，指电机每分钟多少转）。

由于我们的马达是异步电机，马达的实际转速肯定要比上面的同步转速低，并且，负载越大转速越低。

一般情况下，马达在额定功率时的转速为1300RPM（50Hz）和1550RPM（60Hz）。

我们现在的有些光马达，马达的极数为2P，转速比较高，马达的额定转速可以达到2800RPM（50Hz）和3300RPM（60Hz）左右。

直流马达的转速范围很广，小功率的直流马达最高的转速有20000转/分以上。

我们现在的直流马达中，转速范围大致在3300RPM到800RPM。

（直流马达不讲极数）。

2.8 极数：2.9 转向（DIRECTION）：顺时针或者逆时针，CW或者CCW（COUNTER CLOCKWISE）马达的转向有时候对用户非常重要，如水泵马达和风扇马达，由于叶轮有方向性，马达的转向一定要惟一确定。

我们现在的单相交流减速马达，由于绝大部分均采用了定子主付绕组的对称设计，马达正反转的性能一样，同时，外部接线很方便，只要把电容同主付绕组的接头对调就可以。

但是，当用户对马达的转向有非常明确的要求时，一定要表明不同颜色接线时的马达转向。

三相马达的转向调换很方便，只要对调任意两根引线的位置就可以，马达的性能也一样。

按照标准，三相马达的三根引出线颜色应该区别，同时表明特定相序时的马达转向。

我们现在的大部分马达均没有做到这点。

单马达的转向同齿轮减速马达的转向又是两回事情，而且非常容易搞错。

在我们最新样本上的接线图中，表明了不同接线颜色时，马达的旋转方向——这个旋转方向实际上指的是单马达的旋转方向，而不一定是减速马达整机的转向，整机的转向同减速的级数有关系。

当齿轮箱为2、4级偶数级减速时，减速马达整机的转向同单马达的转向一样；当齿轮箱为3、5级奇数级减速时，减速马达整机的转向同单马达的转向相反。

2.9 绝缘等级（INSULATION CLASS）：它反应了马达耐高温的能力。

我们现在大部分马达的绝缘等级为B级，也就是说，马达可以长时间承受130℃的高温，我们可以这样理解，马达最容易烧毁的部件是定子，而定子在浸漆过程中，就已经经过了4个小时的130℃高温固化。

在我们的产品使用说明中，一般规定马达使用环境的最高温度不超过40℃，所以，我们经常说，马达的温升不要超过80℃，是来自下面的温度计算公式：130℃-40℃-10℃=80℃。

其中的10℃是考虑到电压波动、负载波动等影响马达内部要体现绝缘等级的主要另部件有：漆包线、槽绝缘纸、槽楔、绑扎线、绝缘漆、套管、引出线等，均为定子的零件。

这里说的长时间，一般是指马达在正常条件下，可以一天24小时的连续工作2年以上（轴承内部的油脂更换除外）。

如果马达的温度比130℃低，则可以工作更长的时间。

如果温度超过了130℃，则马达的寿命减短，并且有下面的参考寿命计算方法：每超过上述温度限值8℃，马达的寿命减短一半。

如马达工作时由于马达发热或者环境温度比较高，而使马达内部的温度达到了138℃，则马达的使用寿命只能保证1年。

实际上，我们现在的马达温升均很低，一般不超过60℃，所以正常情况下可以使用5年以上。

在我们的返修马达中，几乎没有因为马达发热而烧毁的，如果有，也是另外原因造成的，如引出线连接不良，如定子和转子相檫，如电容毁坏，如电源错误。

等等。

用户在使用过程中经常抱怨说，马达表面用手摸上去太热，担心马达烧毁。

其实，这些担心完全是多余的，想想我们的定子在130℃的烘箱内承受的高温就可以了。

当然，用户提出的要求我们应该理解，如果用户一定要坚持低温，只有两个办法：降低其他性能要求，或者增加成本。

我们已经开发了一种高温马达，其绝缘等级为F级，也就是说马达能长时间承受155℃的温度，在生产过程中，除了前面说到的定子的零件要达到F级，马达的轴承也要能承受高温。

我们的部分马达已经通过UL认证。

由于美国UL公司对马达的绝缘等级审核要求非常严格，虽然我们现在使用的材料均达到 B 级的要求，但是要得到他们的承认，需要花费很多时间和费用。

所以，现在我们的UL马达的绝缘等级为A级，这是最低的绝缘等级，UL公司自动认可，相当于我们降低了自己的要求，A级绝缘的最高允许温度为95℃，而不是我们实际可以承受的130℃。

2.10 工作制（DUTY）：马达的工作制大致分为连续工作S1、短时工作S2、短时周期工作S3等，相当于我们样本上的“额定时间”。

我们现在的马达大部分是适合连续工作的。

短时工作制S2要说明工作的时间，如同样本上所表明的“30min”。

如果短时工作后马达又要工作，按照标准规定，再次工作时，马达内部的温度不能超过环境温度2℃。

短时周期工作制S3要说明工作周期的时间，其中多少时间停机多少时间工作。

比如，正在开发的杭州速普的90-120W刹车马达，它的工作制为S3-50%-6S，就是3秒工作3秒停机。

马达在实际使用时，有时很难确定短时工作的时间和再次工作的时间，就把S3改为S2，并根据情况适当加长工作时间。

了解了马达的工作制，我们在设计马达时就可以有针对性。

比如，同样的90-90W马达，按连续工作设计，温升为60℃时，马达的最大功率大致在110W；同样的电机成本，如果是30min的短时工作，马达的温升也是60℃，马达的最大功率可以达到150W以上；反之，如果这个短时间工作的马达只要110W的最大功率，那么，马达的成本就可以下降。