电动机的结构分析基本结构
电机结构分析零部件分解
电机的日常维护
01
02
03
电机运行状态监测
定期检查电机运行时的声 音、振动和温度，确保电 机正常运行。
清洁与除尘
定期清除电机表面的灰尘 和杂物，保持电机清洁， 防止因灰尘和杂物引起的 故障。
紧固螺丝和接线
检查电机的螺丝是否紧固 ，接线是否牢固，防止因 螺丝松动或接线不良引起 的故障。
润滑油和润滑脂
润滑油和润滑脂用于减少电机内部的摩擦和磨损，同时也有助于散热 。
绝缘材料
绝缘材料
绝缘材料用于保护电机的绕组和铁芯，防止 电流泄漏和短路。
绝缘纸
绝缘纸用于填充电机内部的间隙和支撑绕组 ，提高电机的电气性能和机械强度。
绝缘漆
绝缘漆涂敷在电机的绕组和铁芯上，形成一 层绝缘保护层。
绝缘套管
绝缘套管套在导线上，起到绝缘和保护作用 。
材料
定子的铁芯通常由硅钢片叠压 而成，绕组则是由绝缘导线绕 制而成。
特点
定子的结构紧凑，能够产生强 大的磁场，是电机中非常重要
的部分。
转子
作用
转子是电机中的旋转部 分，主要作用是在磁场
中旋转并输出动力。
组成
转子通常由铁芯和绕组 组成，铁芯也是导磁的 ，绕组通电后会产生电
磁力。
材料
转子的铁芯也是由硅钢 片叠压而成，绕组则是 由绝缘导线绕制而成。
轴承需要定期检查和更换，以确保电机的 正常运行。
03
CATALOGUE
电机的辅助部件
冷却系统
冷却系统
冷却系统是电机的重要组成部分，用于将电机运行过程中产生的热量 散发出去，保持电机正常工作温度。
散热片
散热片是冷却系统的主要部件，通过增大散热面积来提高散热效率。
电动机的结构与构造分析
电动机的结构与构造分析电动机是将电能转化为机械能的一种设备。
其结构与构造对于电动机的性能和功效起着至关重要的作用。
本文将对电动机的结构与构造进行详细分析，以便更好地理解电动机的工作原理和优化设计。
一、电动机的基本结构电动机的基本结构包括定子、转子和传动机构三部分。
1. 定子：定子是电动机的固定部分，通常由铁心和绕组组成。
铁心是用来提供磁路的平台，常采用硅钢片堆砌而成。
绕组则是构成电磁感应的关键部分，一般由导线绕制而成。
2. 转子：转子是电动机的旋转部分，它通过与定子之间的磁力作用而转动。
转子通常由铜或铝导线绕制成的线圈构成，并通过轴承和传动机构连接到外部。
3. 传动机构：传动机构用于将电动机的旋转力传递给外界的工作负载，常见的传动机构包括齿轮传动、皮带传动和直接耦合传动等。
二、电动机的类型与结构电动机根据其驱动方式和应用场景的不同，可以分为直流电动机和交流电动机两大类。
1. 直流电动机：直流电动机是通过直流电源提供电能并产生磁场的电动机，其结构比较简单。
直流电动机通常包括齿极型和磁极型两种结构。
齿极型直流电动机的定子由铁心和绕组构成，转子由永磁体构成；磁极型直流电动机的定子和转子均由绕组构成，通过直流电流激励产生磁场。
2. 交流电动机：交流电动机是通过交流电源供电并通过电磁感应产生磁场的电动机，其结构更为复杂。
交流电动机按照转子类型可以分为感应电动机和同步电动机两种。
感应电动机通过电磁感应产生转矩，既可以是单相结构，也可以是三相结构；同步电动机通过与电源同步频率的旋转磁场产生转矩。
三、电动机的构造特点不同类型的电动机在结构上具有一些共同的特点，它们密切关联着电动机的功效和性能。
1. 磁路设计：电动机的铁心结构应具备较高的磁导率和低的磁阻，以提高磁场强度和磁通密度，进而提高转矩和效率。
2. 绝缘保护：电动机的绝缘系统应该具备良好的绝缘性能，以防止绕组和其他零部件之间的电流短路或漏电。
3. 散热方式：电动机在工作过程中会产生大量的热量，因此散热方式的设计对于电动机的寿命和性能具有重要影响。
三相异步电动机的结构及工作原理
三相异步电动机的结构及工作原理三相异步电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于工业生产和日常生活中。
它的结构复杂，但工作原理相对简单。
本文将介绍三相异步电动机的结构及工作原理，并分析其应用和优势。
一、结构三相异步电动机的结构主要包括定子、转子、端盖、轴承和外壳等部分。
1. 定子：定子是电动机的固定部分，由铁芯和绕组组成。
铁芯通常由硅钢片叠压而成，以减小磁阻和能量损耗。
绕组由若干绕组线圈组成，通过电流激励产生磁场。
2. 转子：转子是电动机的旋转部分，由铁芯和导体组成。
铁芯通常采用堆叠的圆片形式，以减小磁阻和能量损耗。
导体通常是铝或铜材料，通过电流激励产生磁场。
3. 端盖：端盖是保护定子和转子的重要组成部分，通常由铸铁或铝合金制成。
端盖上还设有进风口和出风口，以确保电机的散热效果。
4. 轴承：轴承支持电机的转子部分，减小转动时的摩擦和损耗。
轴承通常采用滚动轴承或滑动轴承，以提高电机的转动效率和寿命。
5. 外壳：外壳是保护电机内部零部件的重要组成部分，通常采用铸铁或铝合金制成。
外壳上还设有接线盒和插座，以方便电机的安装和连接。
二、工作原理三相异步电动机的工作原理基于电磁感应和电磁力的相互作用。
1. 电磁感应：当三相异步电动机的定子绕组通电时，会产生旋转磁场。
定子绕组中的电流在通电时产生磁场，磁场的方向随着电流方向的改变而改变，从而形成旋转磁场。
2. 电磁力：当转子放置在旋转磁场中时，由于电磁感应的作用，转子中的导体会受到电磁力的作用而开始旋转。
电磁力的大小和方向取决于磁场和导体的相对运动速度，导体的位置和方向。
三、应用和优势三相异步电动机由于其结构简单、可靠性高、成本低、效率高和维护方便等优势，广泛应用于各个领域。
1. 工业应用：三相异步电动机在工业生产中被广泛应用于各种设备和机械，如泵、风机、压缩机、输送带等。
它们能够提供稳定的转矩和可靠的运行，满足工业生产的需求。
2. 交通运输：三相异步电动机在交通运输领域中也有广泛的应用，如电动汽车、电动火车、电动船等。
反应式步进电动机的基本结构包括
反应式步进电动机的基本结构包括反应式步进电动机是一种常见的电动机类型，其基本结构包括定子、转子、定位器、传感器和控制器等组成部分。
下面将逐一介绍这些组成部分的作用和特点。
定子定子是反应式步进电动机的固定部分，通常由磁铁和线圈组成。
线圈通常是绕在定子铁心上的，通过在线圈中通入电流产生磁场，从而与转子上的磁铁相互作用，驱动电动机运转。
定子的设计和材料选择直接影响电动机的性能和效率。
转子转子是反应式步进电动机的移动部分，通常也由磁铁构成。
转子上的磁铁与定子上的线圈产生的磁场相互作用，通过这种磁场的变化来实现步进运动。
转子通常通过轴承连接到动力传动系统，使电动机能够顺利运转。
定位器定位器是用于确定转子当前位置的装置，通常包括光电编码器、霍尔传感器等。
定位器能够准确地监测电动机转子的位置和角度，并将这些信息传递给控制系统，从而实现精准的控制和定位。
传感器传感器是反应式步进电动机中用于监测各种参数的设备，如位置、速度、电流等。
通过传感器采集到的数据，控制系统可以及时调整电动机的工作状态，确保电动机的稳定性和准确性。
控制器控制器是反应式步进电动机中的核心部件，负责控制电动机的运行模式、速度、方向等。
控制器通常由微处理器或专用芯片组成，能够根据传感器反馈的数据做出实时决策，保证电动机的准确控制和运行。
综上所述，反应式步进电动机的基本结构包括定子、转子、定位器、传感器和控制器等组成部分，它们共同协作完成电动机的正常运转。
每个组成部分都发挥着至关重要的作用，任何一个环节的问题都可能影响电动机的性能和稳定性。
因此，在设计和应用反应式步进电动机时，需要全面考虑每个组成部分的特点和要求，才能确保电动机的高效运行和长期稳定性。
第五章 三相异步电动机
4.2 三相异步电动机的启动
所谓三相异步电动机的启动过程是指三相异步电动机从接入 电网开始转动时起，到达额定转速为止这一段过程。 根据上一节的分析知，三相异步电动机在启动时启动转矩 Tst 并 不大，但转子绕组中的电流 I很大，通常可达额定电流的 4～ 7倍， 从而使得定子绕组中的电流相应增大为额定电流的4～7倍。这么 大的启动电流将带来下述不良后果。 （1）启动电流过大使电压损失过大，启动转矩不够使电动机 根本无法启动。 （2）使电动机绕组发热，绝缘老化，从而缩短了电动机的使 用寿命。 （3）造成过流保护装置误动作、跳闸。 （4）使电网电压产生波动，进而形成影响连接在电网上的其 他设备的正常运行。 因此，电动机启动时，在保证一定大小的启动转矩的前提下， 还要求限制启动电流在允许的范围内。
（三）旋转磁场的转速
定子磁场的转速称为同步转速，大小为： f1 —电网频率； P —磁极对数
60 f1 n1 p
同步转速与极对数之间对应关系 (f1=50HZ)
极对数 p 同步转速 n1（r/min）
1 3000
2 1500
3 1000
4 750
5 600
6 500
二、三相异步电动机的转动原理
7、转速
8、绝缘等级
A
E
120
B 130
极限温度（0C） 105
9. 工作制
铭牌上的“工作制”又称“定额”，按规定分为“连续” （代号为S1）、“短时”（代号为S2）和“断续”（代 号为S3）等。连续工作制的含义为该电动机可以按铭牌上 标定的功率长时间连续运转，而温升不会超过允许值。
10. 防护等级
二、三相电动机的铭牌数据
要正确使用电动机，必须要看懂铭牌。今以 Y132M-4型电动机为例，来说明铭牌上各个数 据的意义。
第五节直流电动机
第五节直流电动机一、直流电动机的结构直流电动机主要由定子（固定部分）和电枢（旋转部分）两大部分组成。
图4-28直流电动机的结构图。
下面就一些主要的部件分别予以介绍。
1、定子定子主要部件包括主磁极、换向磁极、机座、端盖和电刷装置等。
1）主磁极主磁极的作用是产生主磁场。
主磁极结构如图4-29所示。
绝大多数直流电机的主磁极不是用永久磁铁而是由励磁绕组通以直流电流来建立磁场。
主磁极由主磁极铁心和套装在铁心上的励磁绕组构成。
一般主磁极铁心采用低碳钢板冲成一定形状叠装固定而成。
主磁极的个数一定是偶数，励磁绕组的连接必须使得相邻主磁极的极性按N，S极交替出现。
套在主磁极铁心上的励磁绕组根据其不同的使用情况分为两种：一种是并励绕组；一种是串励绕组；并励绕组的匝数多、导线细，串励绕组的匝数少、导线粗。
整个主磁极再用螺杆固定在机座上。
2）换向极在相邻的主磁极之间装有换向磁极，它也是由铁心和绕组构成。
其作用是改善换向，使电机运行时，在电刷与换向器的接触面上不致产生有害的火花。
3）机座直流电机的机座有两个作用：一是构成主磁路的一部分，机座中作为磁路通路的部分称为磁轭，二是对电动机起到支撑作用，主磁极和换向极固定于磁轭上。
4）电刷装置电刷装置的作用是将转动的电枢(转子)中的电压和电流引出来，或将外加电源的电流输入到转动的电枢中去。
电刷是主要由石墨做成的导电块，放在刷握中，由弹簧机构施以一定的压力使其压在换向器表面上，电机运行时与换向器表面形成滑动接触，电刷上焊的铜丝辫引出或引入电流。
如图4-30所示。
电刷的组数即电刷杆数一般与主磁极的极数相等，各刷杆装在一圆形的可以转动的刷杆座上，刷杆座固定在一端的端盖上。
2、转子（电枢）直流电机的转子，它是电机实现机电能量转换的枢纽，所以常称之为电枢。
电枢部分包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、转轴、轴承、风扇等。
1）电枢铁心电枢铁心既是主磁路的一部分，又要嵌放电枢绕组。
为了减小铁心损耗，电枢铁心一般由涂有绝缘漆的0.5mm厚的硅钢片冲压后叠压而成，硅钢片边缘冲有槽口，叠成圆柱体后外表面形成许多均匀分布的槽，槽内嵌放着电枢绕组。
直流电动机的工作原理、结构及分类
5.额定功率
电动机额定运行状态下， 电动机轴上输 出的机械功率称为额定功率； 发电机的额定功率 是指供给负载的电功率。
6.额定励磁电流
电动机在额定运行的情况下， 通过励磁 绕组的电流称为额定励磁电流。
课后小结
• 本章节重点掌握直流电动机的工作原理和 结构
2）转子(电枢)
• 转子是直流电动机实现能量转换的枢纽，又称为 “电枢”，它包括电枢铁心、电枢绕组及换向器。
• 电枢铁心的作用：导磁和嵌放电枢绕组; • 电枢绕组的作用：产生感应电动势和电磁转矩； • 换向器的作用：与电刷配合，将外加的直流电压
变成交流电压输入电枢。
2直流电动机工作原理
• 直流电动机与交流 电动机原理大致相 似， 也是基于电磁 感应的原理， 使得 转轴受到一个力的 作用旋转起来。
• 本章节难点是直流电动机的分类，注意4种 励磁方式及其接线图
• 电动机在日常生产生活当中应用广泛，通 过本章节的学习应该熟悉了解直流电动机 的相关知识。
课后作业
• 课本30页填空题1.2.3.4
直流电动机的铭牌数据
• 每台直流电动机的外壳上都有一个铭牌， 上面标 有该电机的技术数据， 主要包括其型号和额定值。 型号
• 直流电动机的型号如Z2—41， • Z表示直流电动机， 2表示第二次统一设计，
41中的4表示机座号， 1表示电枢铁心的长度序号。
直流电动机还有其他的型号表示方法， 如ZF2— 151—1B、 ZD2—121—1B等
• 电磁感应原理
产生感应电压或感应电 流的 现象。
2）线圈受力和转动分析
受力分析：由左手定则 得ab受力向上，cd受 力向下。这两个力不 是平衡力。
电机结构分析,零部件分解
后盖在耳朵上攻螺 孔用于安装风叶。
1.4 端盖
端盖多用铸铁铸成，材质一般为HT200,HT150；用螺栓固定在机座两端。 端 盖按照安装形式分为法兰和前端盖。 主页 目录 退出
2016/7/26
门盖
材质：HT150/HT200。 用于180及以上电机的安装。 可用于控制电机出现大的窜动。 开放式轴承油脂的密封，防止 泄漏到电机外部和转子内部。
主页
目录
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1.2.4 引出线
1.2.5 绑扎带
具有优秀的耐热性、机械强度、 柔软性和易浸渍性能，以及良好 的耐氟、耐油性能，适用于电动
电机引出线组成： 镀锡铜结构导体 隔离层 橡皮绝缘体 丁橡皮护套层 (注:根据用户所需可制成黑,白 ,绿和红等多种颜色,色泽鲜艳,持久）
3.8.1 接线柱 3.8.2 连片 3.8.3 接地牌 3.8.4 冷压端子 3.8.5 接线图 3.8.6 电缆防水接头 3.8.7 波纹管 3.9 紧固件 3.9.1 波形片 3.9.2 挡圈 3.9.3 螺钉 3.9.4 螺母 3.9.5 平垫 3.9.6 弹性挡圈 3.9.7 铆钉 3.9.8 吊环
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2. 转子
1.铁心：由外周有槽的硅钢片叠成。 2.转子绕组：铁心槽内铸铝形成。 3.轴承：外购标准件。 4.转轴：买圆钢金属加工而成。 转子在旋转磁场作用下，产生感应电动势或电流。
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2.1 转子铁心
2.2 转子绕组
鼠笼转子
由转子冲片叠压而成。转子 也叫鼠笼转子。 冲片也是用矽钢片冲压成型。 一般由铝 浇注入转子 铁心槽内并 由两端端环短接而成。
交流电动机(电气控制课件)
交流电机
三相异步电机的反转
将接至交流电动机的三相交流电源进线中任意两相对调，电动机就可以反转。
交流电机
三相异步电机运行原理
三、异步电机的三种运行状态 根据转差率的大小和正负,异步电机有三种运行状态
状态 实现 转速 转差率 电磁转矩 能量关系
电动机
电磁制动
发电机
定子绕组接对称电 源
外力使电机沿磁场反 方向旋转
外力使电机快速旋转
0 < n < n1
n<0
0 s 1
s 1
驱动
制动
电能转变为机械能
起动必要条件：（1）定子具有空间不同相位的两个绕组 （2）两相绕组中通入不同相位的交流电流，分相。
交流电机
单相异步电机的工作原理
交流电机
单相异步电机的工作原理
原理分析：
（1）转子静止时，n=0,S=1,合成转矩为0，单相感应电动机无起动转矩，故单相异步电 动机不能自行起动。
三相异步电动机电源断一相，相当于一台单相异步电动机，故不能起动。
交流电机
材料能够承受的极限温度等级，分为A、E、B、F、H五级，A级最低 (105ºC)，H级最高(180ºC)。
交流电机
三相异步电动机运行原理
交流电机
三相异步电动机运行原理
交流电机
三相异步电机运行原理
一、转动原理 1、电生磁：三相对称绕组通往三相对称电流产生圆形 旋转磁场。 2、磁生电：旋转磁场切割转子导体感应电动势和电流。
电动机的结构和工作原理_图文
t = 120o t = 240o t = 360o
*
9.2 三相异步电动机的工作原理
不同时间旋转磁场的位置
U1 × V2 ×
× W1
Im
i1
i2 i3
W2
O
t
V1
U2
t = 0o t = 30o t = 60o t = 90o t = 150o t = 180o t = 210o t = 270o t = 300o t = 330o
t = 120o t = 240o t = 360o
*
9.2 三相异步电动机的工作原理
不同时间旋转磁场的位置
U1
Im
i1
i2 i3
V2
W2
O
t
×
W1
V1
×
U2
t = 0o t = 30o t = 60o t = 90o t = 150o t = 180o t = 210o t = 270o t = 300o t = 330o
定子铁心的硅钢片
*
9.1 三相异步电动机的基本结构和额定值
定子铁心
作用：嵌放绕组，提供磁路；
定子铁芯硅钢片：异步电动机的铁芯是由0.5mm 厚的硅钢片叠压制成的。
定子铁芯内圆冲有分布的槽。
*
9.1 三相异步电动机的基本结构和额定值
定子绕组
作用：产生旋转磁场，构成电机电路的一部分
。
定子绕组是由漆包线绕制而成，嵌入到定子
导线内感应电流方 向用“右手定则” 判断
结论：转子的旋转方向和磁场旋转方向一致
*
人为转动
通电导体的 受力方向用 “左手定则”判 断
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电动机的结构分析基本结构
现在科技迅速在发展当中，本文为大家深入讲解电动机的结构分析基本结构的应用场合和电动机的结构分析基本结构的优势，希望对大家有所帮
助。
基本结构
一、三相异步电动机的结构，由定子、转子和其它附件组成。
（一）定子（静止部分）
1、定子铁心
作用：电机磁路的一部分，并在其上放置定子绕组。
构造：定子铁心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有绝缘层的硅钢片冲制、叠压而成，在铁心的内圆冲有均匀分布的槽，用以嵌放定子绕组。
定子铁心槽型有以下几种：
半闭口型槽：电动机的效率和功率因数较高，但绕组嵌线和绝缘都较困难。
一般
用于小型低压电机中。
半开口型槽：可嵌放成型绕组，一般用于大型、中型低压电机。
所谓成型绕组即
绕组可事先经过绝缘处理后再放入槽内。
开口型槽：用以嵌放成型绕组，绝缘方法方便，主要用在高压电机中。
2、定子绕组
作用：是电动机的电路部分，通入三相交流电，产生旋转磁场。
构造：由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。
定子绕组的主要绝缘项目有以下三种：（保证绕组的各导电部分与铁心间的可靠
绝缘以及绕组本身间的可靠绝缘）。
⑴对地绝缘：定子绕组整体与定子铁心间的绝缘。
⑵相间绝缘：各相定子绕组间的绝缘。
⑶匝间绝缘：每相定子绕组各线匝间的绝缘。
电动机接线盒内的接线：
电动机接线盒内都有一块接线板，三相绕组的六个线头排成上下两排，并规定上排三个接线桩自左至右排列的编号为1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三个接线桩自左至右排列的编号为6（W2）、4（U2）、5（V2），.将三相绕组接成星形接法或三角形接法。
凡制造和维修时均应按这个序号排列。
3、机座
作用：固定定子铁心与前后端盖以支撑转子，并起防护、散热等作用。
构造：机座通常为铸铁件，大型异步电动机机座一般用钢板焊成，微型电动机的机座采用铸铝件。
封闭式电机的机座外面有散热筋以增加散热面积，防护式电机的机座两端端盖开有通风孔，使电动机内外的空气可直接对流，以利于散热。
电动机
（二）转子（旋转部分）
1、三相异步电动机的转子铁心：
作用：作为电机磁路的一部分以及在铁心槽内放置转子绕组。
构造：所用材料与定子一样，由0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔，用来安置转子绕组。
通常用定子铁心冲落后的硅钢片内圆来冲制转子铁心。
一般小型异步电动机的转子铁心直接压装在转轴上，大、中型异步电动机（转子直径在300~400毫米以上）的转子铁心则借助与转子支架压在
转轴上。
2、三相异步电动机的转子绕组
作用：切割定子旋转磁场产生感应电动势及电流，并形成电磁转矩而使电动机旋
转。
构造：分为鼠笼式转子和绕线式转子。
⑴鼠笼式转子：转子绕组由插入转子槽中的多根导条和两个环行的端环组成。
若
去掉转子铁心，整个绕组的外形像一个鼠笼，故称笼型绕组。
小型笼型电动机采用铸铝转子绕组，对于100KW以上的电动机采用铜条和铜端环焊接而成。
⑵绕线式转子：绕线转子绕组与定子绕组相似，也是一个对称的三相绕组，一般接成星形，三个出线头接到转轴的三个集流环上，再通过电刷与外电路联接。
特点：结构较复杂，故绕线式电动机的应用不如鼠笼式电动机广泛。
但通过集流环和电刷在转子绕组回路中串入附加电阻等元件，用以改善异步电动机的起、制动性能及调速性能，故在要求一定范围内进行平滑调速的设备，如吊车、电梯、
空气压缩机等上面采用。
（三）三相异步电动机的其它附件
1、端盖：支撑作用。
2、轴承：连接转动部分与不动部分。
3、轴承端盖：保护轴承。
4、风扇：冷却电动机。
二、直流电动机采用八角形全叠片结构，不仅空间利用率高，而且当采用静止整流器供电时，能承受脉动电流和快速的负载电流变化。
直流电动机一般不带串励绕组，适用于需要正、反转的自动控制技术中。
根据用户需要也可以制成带串励绕组。
中心高100～280mm的电动机无补偿绕组，但中心高250mm、280mm的电动机根据具体情况和需要可以制成带补偿绕组，中心高315～450mm的电动机带有补偿绕组。
中心高500～710mm的电动机外形安装尺寸及技术要求均符合IEC国际标准，电机的机械尺寸公差符合ISO国际标准。