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2017-09-22 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
電機(jī)(俗稱“馬達(dá)”)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。在電路中用字母M表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動轉(zhuǎn)矩,作為用電器或各種機(jī)械的動力源。發(fā)電機(jī)在電路中用字母G表示。它的主要作用是利用電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
電動機(jī)主要包括一個(gè)用以產(chǎn)生磁場的電磁鐵繞組或分布的定子繞組和一個(gè)旋轉(zhuǎn)電樞或轉(zhuǎn)子和其它附件組成。在定子繞組旋轉(zhuǎn)磁場的作用下,其在電樞鼠籠式鋁框中有電流通過并受磁場的作用而使其轉(zhuǎn)動。
定子(靜止部分)
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定子鐵心:電機(jī)磁路的一部分,并在其上放置定子繞組;
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定子繞組:是電動機(jī)的電路部分,通入三相交流電,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場;
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機(jī)座:固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子,并起防護(hù)、散熱等作用;
轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分)
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轉(zhuǎn)子鐵心:作為電機(jī)磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組;
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轉(zhuǎn)子繞組:切割定子旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及電流,并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動機(jī)旋轉(zhuǎn);
01 直流電動機(jī)
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直流電機(jī)是將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(直流電動機(jī))或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成直流電能(直流發(fā)電機(jī))的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。它是能實(shí)現(xiàn)直流電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的電機(jī)。當(dāng)它作電動機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流電動機(jī),將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能;作發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)是直流發(fā)電機(jī),將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。
▲直流電機(jī)的物理模型圖
上圖的直流電機(jī)的物理模型圖,固定部分有磁鐵,這里稱作主磁極;固定部分還有電刷。轉(zhuǎn)動部分有環(huán)形鐵心和繞在環(huán)形鐵心上的繞組。(其中2個(gè)小圓圈是為了方便表示該位置上的導(dǎo)體電勢或電流的方向而設(shè)置的)
02 步進(jìn)電機(jī)
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步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù),而不受負(fù)載變化的影響,當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個(gè)脈沖信號,它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個(gè)固定的角度。可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量,從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度,從而達(dá)到調(diào)速的目的。
步進(jìn)電機(jī)工作原理
當(dāng)電流流過定子繞組時(shí),定子繞組產(chǎn)生一矢量磁場。該磁場會帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一角度,使得轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子的磁場方向一致。當(dāng)定子的矢量磁場旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度。轉(zhuǎn)子也隨著該磁場轉(zhuǎn)一個(gè)角度。每輸入一個(gè)電脈沖,電動機(jī)轉(zhuǎn)動一個(gè)角度前進(jìn)一步。它輸出的角位移與輸入的脈沖數(shù)成正比、轉(zhuǎn)速與脈沖頻率成正比。改變繞組通電的順序,電機(jī)就會反轉(zhuǎn)。所以可用控制脈沖數(shù)量、頻率及電動機(jī)各相繞組的通電順序來控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動。
03 單向異步電動機(jī)
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異步電動機(jī)又稱感應(yīng)電動機(jī),是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能量的一種交流電機(jī)。
單相異步電動機(jī)的工作原理
在交流電機(jī)中,當(dāng)定子繞組通過交流電流時(shí),建立了電樞磁動勢,它對電機(jī)能量轉(zhuǎn)換和運(yùn)行性能都有很大影響。所以單相交流繞組通入單相交流產(chǎn)生脈振磁動勢,該磁動勢可分解為兩個(gè)幅值相等、轉(zhuǎn)速相反的旋轉(zhuǎn)磁動勢和,從而在氣隙中建立正傳和反轉(zhuǎn)磁場和。這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體,并分別在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流。
該電流與磁場相互作用產(chǎn)生正、反電磁轉(zhuǎn)矩。正向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn);反向電磁轉(zhuǎn)矩企圖使轉(zhuǎn)子反轉(zhuǎn)。這兩個(gè)轉(zhuǎn)矩疊加起來就是推動電動機(jī)轉(zhuǎn)動的合成轉(zhuǎn)。
04 永磁電機(jī)
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永磁電機(jī)是利用永磁體提供磁場的電動機(jī)。電動機(jī)做功,需要2個(gè)條件,一個(gè)是存在磁場,另外一個(gè)是磁場中有運(yùn)動的電流存在。
電機(jī)剖視圖展示其工作原理
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