电动机转动原理 ppt课件
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《电动机正反转原理》课件
《电动机正反转原理》 PPT课件
电动机正反转原理是电动机工作的基本原理之一，本课件将介绍不同类型的 电动机、正反转的原理及其应用案例。
电机类型
直流电动机
直流电动机是最基本的电动机类型，采用直流电源供电。
交流电动机
交流电动机利用交流电源的频率和相位来控制运转。
直流电动机
电枢
电枢是直流电动机的旋转部 分，通过电流产生磁场。
电流方向与磁场旋转方向一致，推动转子旋转。
反转原理
1 交换其中两个相对称的定子绕组
交换定子绕组的连接线，改变转子磁场与定子磁场相互作用。
应用案例
1 家用电器
电动机应用广泛，包括家 用电器如洗衣机、风扇和 吸尘器等。
2 工业生产设备
工业生产设备中的机械驱 动系统通常使用电动机进 行控制。
3 交通运输工具
磁极
磁极是直流电动机的静止部 分，产生磁场与电枢相互作 用。
制动器
制动器用于控制电机的运转 和停止。
电刷
电刷用于将电源与电枢之间的电流传输。
旋转轴
旋转轴是连接电枢和负载的轴，将电能转化为 机械能。
正转原理
1 常闭开关
正转时，常闭开关使电流通过电枢产生磁场，推动电动机旋转。
2 常开开关
常开开关用于控制电机的电流供应，使电机持续运转。
反转原理
1 变换两个电刷连接线
反转时，交换电刷的连接线，改变电枢电流的方向。
2 改变电场方向
改变电场的磁场方向，使电机反பைடு நூலகம்旋转。
交流电动机
定子
定子是交流电动机的静止部分，产生磁场。
转子
转子是交流电动机的旋转部分，与定子磁场相互作用。
转子导条
转子导条用于传递电流，驱动转子旋转。
电动机正反转原理是电动机工作的基本原理之一，本课件将介绍不同类型的 电动机、正反转的原理及其应用案例。
电机类型
直流电动机
直流电动机是最基本的电动机类型，采用直流电源供电。
交流电动机
交流电动机利用交流电源的频率和相位来控制运转。
直流电动机
电枢
电枢是直流电动机的旋转部 分，通过电流产生磁场。
电流方向与磁场旋转方向一致，推动转子旋转。
反转原理
1 交换其中两个相对称的定子绕组
交换定子绕组的连接线，改变转子磁场与定子磁场相互作用。
应用案例
1 家用电器
电动机应用广泛，包括家 用电器如洗衣机、风扇和 吸尘器等。
2 工业生产设备
工业生产设备中的机械驱 动系统通常使用电动机进 行控制。
3 交通运输工具
磁极
磁极是直流电动机的静止部 分，产生磁场与电枢相互作 用。
制动器
制动器用于控制电机的运转 和停止。
电刷
电刷用于将电源与电枢之间的电流传输。
旋转轴
旋转轴是连接电枢和负载的轴，将电能转化为 机械能。
正转原理
1 常闭开关
正转时，常闭开关使电流通过电枢产生磁场，推动电动机旋转。
2 常开开关
常开开关用于控制电机的电流供应，使电机持续运转。
反转原理
1 变换两个电刷连接线
反转时，交换电刷的连接线，改变电枢电流的方向。
2 改变电场方向
改变电场的磁场方向，使电机反பைடு நூலகம்旋转。
交流电动机
定子
定子是交流电动机的静止部分，产生磁场。
转子
转子是交流电动机的旋转部分，与定子磁场相互作用。
转子导条
转子导条用于传递电流，驱动转子旋转。
电动机正反转控制原理ppt课件
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
在这个线路中，正转启动按钮SB2的常开 触点用来使正转接触器KM1的线圈瞬时通电， 其常闭触头则串联在反转接触器KM2线圈的 电路中，用来锁住KM2。反转启动按钮SB3 也按SB2的道理同样安排，当按下SB2或SB3 时，首先是常闭触头断开，然后才是常开触 头闭合。这样在需要改变电动机运动方向时， 就不必按SB1停止按钮了，可直接操作正反 转按钮即能实现电动机可逆运转。这个线路 既有接触器互锁，又有按钮互锁，叫做具有 双重互锁的可逆控制线路，为电力拖动控制 系统所常用。
图中所示为电气联锁的正反转控制线路， 线路主要电器有：三只按钮分别是正转按 钮SB1、反转按钮SB2、停止按钮SB3；两 个接触器：正转接触器KM1和反转接触器 KM2；热继电器FR。当按下正转按钮SB1 后，接触器KM1吸合，电动机的三相绕组U、 V、W供电电压相序为L1→U、L2→V、 L3→W，电动机正转；若按下反转按钮SB2 后，接触器KM2吸合，三相绕组得到的电 压相序是L1→W、L2→V、L3→U，相序改 变了，电动机反转。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
电动机正反转控制原理图
L1 L2
L3
Q 双重互锁
FU
KMR
KMF
SBstp SBst1
KMF SBst2
KMR
FR
UV W
3~
KMR
KMF
KR
KMF
KMR
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
《电动机》课件ppt
《电动机》课件ppt
xx年xx月xx日
目录
• 电动机概述 • 电动机的种类与特点 • 电动机的控制系统 • 电动机的常见故障与维护 • 电动机的发展趋势与新技术
01
电动机概述
电动机的定义与分类
定义
电动机是一种将电能转化为机械能的装置，通过磁场和导线 的相互作用产生旋转运动。
分类
直流电动机、交流电动机、步进电动机、伺服电动机等。
交流电动机具有结构简单、维护方便、价格低廉等优点， 因此在许多领域得到广泛应用。
步进电动机
步进电动机是指将脉冲信号转换为步进角位移的电动机。
步进电动机具有精确定位、易于控制、可靠性高等优点，因此在许多精密控制系 统得到广泛应用。
伺服电动机
伺服电动机是指将输入的电信号转换为输出轴的角位移或线 位移的电动机。
电动化
随着新能源汽车的快速发展，电动机的电动化趋势日益明显。未来电 动机将更加注重电动化，以提高续航里程和降低噪音污染。
电动机的新技术应用
永磁同步电动机
永磁同步电动机是一种利用永磁体产生磁场的高效电动 机，具有高效率、高转矩、低噪音等特点，被广泛应用 于电动汽车、工业机器人等领域。
电磁减速电动机
电磁减速电动机是一种利用电磁感应原理实现减速的电 动机，具有结构简单、体积小、重量轻、减速比大等特 点，被广泛应用于医疗器械、化工设备等领域。
直流电动机控制系统的优缺点
• 直流电动机控制系统具有调速性能好、控制精度高、响应速度快等优点。但是由于采 用直流电源供电，需要经常维护和更换电池，而且电机的转速和转向只能通过改变电 源极性来改变，不够灵活。
交流电动机控制系统
交流电动机控制系统 的概述
交流电动机控制系统是一种采用交流 电源供电，通过控制电机的转速、转 向和励磁电流等参数来使电机按照预 定要求工作的控制系统。
xx年xx月xx日
目录
• 电动机概述 • 电动机的种类与特点 • 电动机的控制系统 • 电动机的常见故障与维护 • 电动机的发展趋势与新技术
01
电动机概述
电动机的定义与分类
定义
电动机是一种将电能转化为机械能的装置，通过磁场和导线 的相互作用产生旋转运动。
分类
直流电动机、交流电动机、步进电动机、伺服电动机等。
交流电动机具有结构简单、维护方便、价格低廉等优点， 因此在许多领域得到广泛应用。
步进电动机
步进电动机是指将脉冲信号转换为步进角位移的电动机。
步进电动机具有精确定位、易于控制、可靠性高等优点，因此在许多精密控制系 统得到广泛应用。
伺服电动机
伺服电动机是指将输入的电信号转换为输出轴的角位移或线 位移的电动机。
电动化
随着新能源汽车的快速发展，电动机的电动化趋势日益明显。未来电 动机将更加注重电动化，以提高续航里程和降低噪音污染。
电动机的新技术应用
永磁同步电动机
永磁同步电动机是一种利用永磁体产生磁场的高效电动 机，具有高效率、高转矩、低噪音等特点，被广泛应用 于电动汽车、工业机器人等领域。
电磁减速电动机
电磁减速电动机是一种利用电磁感应原理实现减速的电 动机，具有结构简单、体积小、重量轻、减速比大等特 点，被广泛应用于医疗器械、化工设备等领域。
直流电动机控制系统的优缺点
• 直流电动机控制系统具有调速性能好、控制精度高、响应速度快等优点。但是由于采 用直流电源供电，需要经常维护和更换电池，而且电机的转速和转向只能通过改变电 源极性来改变，不够灵活。
交流电动机控制系统
交流电动机控制系统 的概述
交流电动机控制系统是一种采用交流 电源供电，通过控制电机的转速、转 向和励磁电流等参数来使电机按照预 定要求工作的控制系统。
《电动机》-课件(共35张PPT)
思考：磁场对电流产生的作用是否在任何情况下都可进行？
磁场对电流的作用有大小吗？和哪些因素有关？你能用实验证明吗？
（１）改变滑动变阻器的滑动P位置，使通过导体的电流增加，观察导体在磁场中运动速度．
（２）用更大的Ｕ型磁铁代替原来的磁铁，观察导体在磁场中运动速度．
通电导体在磁场中受到力的作用大小与磁场强弱、电流大小、导体长短有关。
1、电流方向不变，改变磁场方向
3、同时改变电流方向、磁场方向
观察上述三种情况下导体运动方向。
１.通电导体在磁场中受到力的作用. ２.磁场对通电导体作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关.
一、磁场对电流的作用
三者关系可用左手定则判断：
左手定则 伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心（掌心对N极），使四个手指所指的方向为电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向．
左手定则
①伸出左手，让拇指与四指垂直且在同一平面内； ②将左手放入磁场中，手心对着N极，磁感线垂直穿过手心； ③让四指指向导线中的电流方向； ④则大拇指指向导线的受力方向。
3、当导体中的电流方向与磁感线方向平行时，导体不受到磁场的作用。
4、通电导体在磁场中受力运动的过程，是电能转化为机械能的过程。
3、构造
定子
转子
换向器：
磁体
线圈
两个铜半环
电刷
衔接换向器
1、工作原理：
利用通电线圈在磁场里转动的原理。
改变电流方向
电能转化为机械能。
2、能量转化
转到什么位置时，电流方向发生改变？转一周电流改变几次？
依靠通电导体在磁场中所受的力来运转
使用交流电源
磁场对电流的作用有大小吗？和哪些因素有关？你能用实验证明吗？
（１）改变滑动变阻器的滑动P位置，使通过导体的电流增加，观察导体在磁场中运动速度．
（２）用更大的Ｕ型磁铁代替原来的磁铁，观察导体在磁场中运动速度．
通电导体在磁场中受到力的作用大小与磁场强弱、电流大小、导体长短有关。
1、电流方向不变，改变磁场方向
3、同时改变电流方向、磁场方向
观察上述三种情况下导体运动方向。
１.通电导体在磁场中受到力的作用. ２.磁场对通电导体作用力的方向跟电流方向和磁场方向有关.
一、磁场对电流的作用
三者关系可用左手定则判断：
左手定则 伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心（掌心对N极），使四个手指所指的方向为电流的方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体受力的方向．
左手定则
①伸出左手，让拇指与四指垂直且在同一平面内； ②将左手放入磁场中，手心对着N极，磁感线垂直穿过手心； ③让四指指向导线中的电流方向； ④则大拇指指向导线的受力方向。
3、当导体中的电流方向与磁感线方向平行时，导体不受到磁场的作用。
4、通电导体在磁场中受力运动的过程，是电能转化为机械能的过程。
3、构造
定子
转子
换向器：
磁体
线圈
两个铜半环
电刷
衔接换向器
1、工作原理：
利用通电线圈在磁场里转动的原理。
改变电流方向
电能转化为机械能。
2、能量转化
转到什么位置时，电流方向发生改变？转一周电流改变几次？
依靠通电导体在磁场中所受的力来运转
使用交流电源
电动机正反转本质原理课件
前进和倒车
转向
能量回收
电动车的转向机构通常采用电动机驱动，电动机的正反转用于实现转向功能。
在电动车的制动过程中，电动机可以转化为发电机，通过正反转实现能量的回收利用。
03
02
01
电动机正反转的安全操作
操作前检查
确保电动机周围环境安全，电源线连接良好，无短路或断路现象。
操作步骤规范
严格按照操作规程进行正反转操作，不得随意更改操作步骤。
排除方法
根据故障表现，逐一排查可能的原因，采取相应的措施进行修复或更换部件。
定期检查
清洁保养
保持电动机的清洁，定期清除灰尘和杂物，防止对运转造成影响。
更换磨损部件
如轴承、齿轮等机械部件出现严重磨损，应及时更换。
定期对电动机进行全面检查，包括电源线、机械部件和控制电路等。
维护记录
每次维护和保养都应做好记录，以便追踪电动机的使用状况和及时发现潜在问题。
空调和暖风机
01
在家用空调和暖风机中，电动机的正反转用于控制风向的吹出，实现冷暖风的定向送风。
02
洗衣机
在洗衣机中，电动机的正反转用于控制洗涤和甩干过程中的水流方向，实现高效的洗涤效果。
03
电动窗帘
电动窗帘中的电动机正反转用于控制窗帘的开启和关闭。
在电动车中，电动机的正反转用于控制车辆的前进和倒车，实现车辆的行驶方向控制。
电动机正反转的发展趋势
高效能电机
01
随着技术的进步，电动机的效率和性能得到了显著提升。高效能电机采用先进的材料和设计，能够降低能耗、减少热量产生，提高运行稳定性。
智能化控制
02
通过引入传感器和智能算法，实现对电动机的精确控制。智能化控制技术能够实时监测电动机的运行状态，自动调整工作参数，提高电动机的响应速度和稳定性。
转向
能量回收
电动车的转向机构通常采用电动机驱动，电动机的正反转用于实现转向功能。
在电动车的制动过程中，电动机可以转化为发电机，通过正反转实现能量的回收利用。
03
02
01
电动机正反转的安全操作
操作前检查
确保电动机周围环境安全，电源线连接良好，无短路或断路现象。
操作步骤规范
严格按照操作规程进行正反转操作，不得随意更改操作步骤。
排除方法
根据故障表现，逐一排查可能的原因，采取相应的措施进行修复或更换部件。
定期检查
清洁保养
保持电动机的清洁，定期清除灰尘和杂物，防止对运转造成影响。
更换磨损部件
如轴承、齿轮等机械部件出现严重磨损，应及时更换。
定期对电动机进行全面检查，包括电源线、机械部件和控制电路等。
维护记录
每次维护和保养都应做好记录，以便追踪电动机的使用状况和及时发现潜在问题。
空调和暖风机
01
在家用空调和暖风机中，电动机的正反转用于控制风向的吹出，实现冷暖风的定向送风。
02
洗衣机
在洗衣机中，电动机的正反转用于控制洗涤和甩干过程中的水流方向，实现高效的洗涤效果。
03
电动窗帘
电动窗帘中的电动机正反转用于控制窗帘的开启和关闭。
在电动车中，电动机的正反转用于控制车辆的前进和倒车，实现车辆的行驶方向控制。
电动机正反转的发展趋势
高效能电机
01
随着技术的进步，电动机的效率和性能得到了显著提升。高效能电机采用先进的材料和设计，能够降低能耗、减少热量产生，提高运行稳定性。
智能化控制
02
通过引入传感器和智能算法，实现对电动机的精确控制。智能化控制技术能够实时监测电动机的运行状态，自动调整工作参数，提高电动机的响应速度和稳定性。
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iA iB iC
n0
Im
t
n0
改变电机的旋转方向：换接其中两相。
3、旋转磁场的转速大小
一个电流周期，旋转磁场在空间转过360°
电流频率为 f ，则磁场1/f秒旋转1圈，每秒旋转f 圈。每分钟旋转：
同步转速 n0 60f (转 /分）
f5H 0,nz 030转 0 /分 0
极对数（P）的概念
iA
A
精品资料
§7.1 概述
电机：是实现能量转换和信号转换的电磁装置。
例如： 控制电机，实现信号的转换 动力电机，实现能量的转换
电动机作为驱动的优点：
发电机 电动机
1、简化生产机械的结构，提高生产效率和产品质量。 2、可实现自动控制和远距离操作，减轻体力劳动。
电动机的分类
直流电动机 他励、异励、串励、复励
f 2 取决于转子和旋转磁场的相对速度 f2 sf1
电动机起动时
当n=0，s=1时： 由于f1=f2，E2最大。
R1
i1
u1
e1
e 1
A
X A'
Z' X'
iC
C'
Z C
Y' B'
Y
B
iB I m iA iB iC
t
t 0
Y'
C'
A Z'
N •B
•
X' S
SX
•
B'
N
•
C
Z
极对数
Y A'
p2
极对数和转速的关系
Im
n0
60f p
(转/分）
iA iB iC t
A
Y'
C'
N
X' S
•
B'
•N
Z' A'
Z •B
•
S
X
C
30
CS'
X' • • ZN'
例：三相异步电动机 p=3，电源f1=50Hz，电机额定
转速n=960r/min。 求：转差率s，转子电动势的频率f2
s
n0 n0
n
同步转速：n06p0 f160 35010r0/m 0 in
转差率： sn0n10 090600.04
n0
1000
f2 s1f 0 .0 4 5 0 2 Hz
§ 7.3 三相异步电动机的电路分析
s n0n0 n100%
电动机起动瞬间: n0, s1（转差率最大）
转子最大转速 n n 0， s 0 ( 转差率最小）
s范 围 ： 0s1
异步电机运行中: s1~9%
n0
60f1 p
(转/分）s n0n0 n100%
f1
n0 60
p
转子感生电流的频率：
f2
n0 n 60
p
n0n0 n6n00psf1
U1m N1ΦmN1Φm2f1
E1 U1 U1 24.44f1N1Φm
转子边：
e2 i2 R2 e 2
i2 R2
L 2
d i2 dt
R1
i1
u1
e1
e 1
e2
e 2 R2
E2R2I2jX2I2 R2:转子绕组电阻
因为：E14.44f1N1Φm X2：转子绕组电抗
Φ E24.44 f2N2
m
f2：转子感应电动势的频率 N2：转子线圈匝数
电动机
交流电动机
异步机 同步机
鼠笼式 绕线式
鼠笼式异步交流电动机授课内容： 基本结构、工作原理、 机械特性、控制方法
§7.2 三相异步电动机的结构与工作原理
一、三相异步机的结构
定子
定子绕组 （三相）定子AYZ气隙
C
鼠笼转子
转子
B X
机座
鼠笼式电动机与绕线式电动机的的比较：
鼠笼式： 结构简单、价格低廉、工作可靠；不能人为改变
电动机的机械特性。 绕线式：
结构复杂、价格较贵、维护工作量大；转子 外加电阻可人为改变电动机的机械特性。
二、 三相异步电动机的工作原理
磁场旋转
n0 f n f方向用
左手定则 确定
e方向用 右手定则
确定
N
ei S
磁铁
闭合 线圈
磁极旋转
导线切割磁力线产生感应电动势
eBlv （右手定则）
磁感应强度
导线长
iA iB iC
Im t
iA
A
iC C
ZX Y
B
iB
A
Y NZ
C
B
S
X
iA iB iC
Im t
t 0
合成磁场方向：向下
三相电流合成 磁场的分布
Im
n 0 60
A
Y
Z
N
CS
B
X
t60
iA iB iC
异步机
中,旋转
t 磁场代
替了旋
转磁极
n0
A
Y
Z
n0
A
Y
Z
C
B
X
t 120
C
B
X
t 180
2、旋转方向：取决于三相电流的相序。
A
n0
NZ •
•X
SC
Y t 0
A' t60
旋转磁场转速n0与极对数 p 的关系
n0
60f1 p
(转/分)
极对数
每个电流周期
同步转速
磁场转过的空间角度 (f150 H)z
p 1
360
3000(转/分）
p2
180
1500(转/分）
p 3
120
1000(转/分）
p4
90
750(转/分）
可见: 旋转磁场转速n0与频率f1和极对数p有关。
A
Y NZ
iC C iB
ZX Y B
C
B
S
X
此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。
即： p 1
极对数（P）的改变
将每相绕组分成两段，按右下图放入定子槽内。形 成的磁场则是两对磁极。
iA
A
X A'
Z' X'
iC
C' Y' Y
Z B'
C
B
Y' A Z'
C'
B
X'
X
B'
C
Z A' Y
iB
iA
第7章 电动机
本章要求： 1.了解三相交流异步电动机的基本构造和转动原理。
2.理解三相交流异步电动机的机械特性，掌握起动和 反转的基本方法,了解调速和制动的方法。
3.理解三相交流异步电动机铭牌数据的意义。
第7章 电动机
§7.1 概述 § 7.2 三相异步电动机的结构与工作原理 § 7.3 三相异步电动机的电路分析 § 7.4 三相异步电动机的机械特性 § 7.5 三相异步电动机的使用
切割速度
N
n0 f n
ei
S
闭合导线产生电流 i
通电导线在磁场中受力
f Bli
（左手定则）
结论：1. 线圈跟着磁铁转→两者转动方向一致
n n 2. 线圈比磁场转得慢
0
异步
n0 f n
N
ei
S
1、旋转磁场的产生
(•)电流出
Y
n A
0
Z
C
B
X
()电流入
iA Im sint
iB Im sint 120 iC Im sint 240
电动机转速和旋转磁场同步转速的关系
n 电动机转速（额定转速）:
电机转子转动方向与磁场旋转的方向一致，
但 n n0
异步电动机
提示：如果 n n0
转子与旋转磁场间没有相对运动
无转子电动势（转子导体不切割磁力线）
无转子电流
无转距
转差率 ( s ) 的概念：
转差率为旋转磁场的同步转速和电动机转速之差。
一、三相异步电动机的“电－磁”关系
e1 、e2 ：主磁通产
生的感应电动势。
e 1 、e 2：漏磁通
产生的感应电动
势。
R1
i1
u1
e1
e 1
定子电路
i2 e2
e 2 R2
转子电路
定子边：
u1 i1R1 e1 e 1
d
e1 N1 dt
R1
i1
u1
e1
e 1
e2
e 2 R2
设：Φmsi n1t 则：u1N1Φm 1co1st