電機✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,一般指電動機⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,也稱馬達㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,是現代化工業及生活中極為普遍的東西ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,也是將電能變為機械能的最主要設備✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥。汽車⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、高鐵✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴、飛機㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦、風機㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦、機器人✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、自動門⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、水泵⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓、硬盤甚至d88尊龙新旧版地址最普遍擁有的手機⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯,都安裝了電機ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。
很多初接觸電機的或者剛學習電機拖動知識的☾☽❄☃,可能會覺得電機知識不好理解♀☿☼☀☁☂☄,甚至看到相關的課程就頭大⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺,有著“學分殺手”的稱呼♀☿☼☀☁☂☄。下面通過零散式分享⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺,可以讓新手快速了解交流異步電機原理ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。
★電機的原理:電機的原理很簡單☾☽❄☃,簡單的說就是利用電能在線圈上產生旋轉磁場✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,并推動轉子轉動的裝置✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴。學過電磁感應定律的都知道⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,通電的線圈在磁場中會受力轉動☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;,電機的基本原理就是如此ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,這是初中物理的知識⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。
★電機結構:拆開過電機的人都知道⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,電機主要是兩部分組成⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓,固定不動的定子部分以及轉動的轉子部分⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺,具體如下:
1❣❦❧♡۵、定子(靜止部分)定子鐵心:電機磁路重要部分⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,并在其上放置定子繞組☈⊙☉℃℉❅;定子繞組:就是線圈ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,電動機的電路部分⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾,接電源❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣,用于產生旋轉磁場⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺;機座:固定定子鐵心及電機端蓋웃유ღ♋♂,并起防護♀☿☼☀☁☂☄、散熱等作用①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯;
2⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺、轉子(旋轉部分)轉子鐵心:電機磁路的重要部分㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦,在鐵心槽內放置轉子繞組㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂;
轉子繞組:切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯,并形成電磁轉矩從而使電動機旋轉⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ;
★電機的幾個計算公式:
1ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、電磁相關的
1)電動機的感應電動勢公式:E=4.44*f*N*Φ㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦,E為線圈電動勢㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂、 f為頻率 ☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;、 S為環繞出的導體(比如鐵芯)橫截面積⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ、 N為匝數✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴、Φ是磁通⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。
公式是怎么推導來的ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,這些事情d88尊龙新旧版地址就不去鉆研了✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅,d88尊龙新旧版地址主要是看看怎么利用它⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。感應電動勢是電磁感應的本質✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅,有感應電動勢的導體閉合后♀☿☼☀☁☂☄,就會產生感應電流☧☬☸✡♁✙♆。,、':∶;。感應電流在磁場中就會受到安培力㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,產生磁矩✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅,從而推動線圈轉動①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯。
從上面公式知道❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣,電動勢大小與電源頻率⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓、線圈匝數及磁通量成正比①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯。
磁通量計算公式Φ=B*S*COSθ⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾,當面積為S的平面與磁場方向垂直的時候ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ,角θ為0①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯,COSθ就等于1㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦,公式就變成Φ=B*S웃유ღ♋♂。
將上面兩個公式結合一下☾☽❄☃,就可以得到電機磁通強度計算公式為:B=E/(4.44*f*N*S)☾☽❄☃。
2)另外一個是安培力公式✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,d88尊龙新旧版地址要知道線圈受到的力是多少♀☿☼☀☁☂☄,就需要這個公式F=I*L*B*sinα♀☿☼☀☁☂☄,其中I為電流強度ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,L為導體長度⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,B為磁場強度ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ,α是電流方向與磁場方向間的夾角✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴。當導線垂直于磁場時候♀☿☼☀☁☂☄,公式就變成F=I*L*B了(如果是N匝線圈的話㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,磁通B就是N匝線圈的總磁通㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,而不需要再乘N了)⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。
知道了受力ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,就知道轉矩☾☽❄☃,轉矩等于扭力乘以作用半徑❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣,T=r*F=r*I*B*L(向量乘積)ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。通過功率=力*速度(P=F*V)以及線速度V=2πR*每秒轉速(n秒)兩個公式 ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ,可以與功率建立上關系❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣,得到下面序號3的公式⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺。不過要注意♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,這時候使用實際輸出扭矩⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾,所以計算出的功率是輸出功率⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾。
2ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、交流異步電機的轉速計算公式:n=60f/P㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,這個很簡單♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,轉速與電源頻率成正比✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,與電機極對子(記住是一對)數成反比⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,直接套用公式就好⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。不過這個公式實際計算出是同步轉速(旋轉磁場速度)㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,異步電機實際轉速會略低于同步轉速❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰,所以d88尊龙新旧版地址往往會看到4極電機一般是1400多轉㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,達不到1500轉ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。
3❣❦❧♡۵、電機轉矩⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓、功率計轉速的關系:T=9550P/n(P是電機功率ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ、n是電機轉速)ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ,可以從上面序號1內容中推導出來❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰,不過d88尊龙新旧版地址沒必要學會推導⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓,記住這個計算公式就可以♀☿☼☀☁☂☄。不過再次提醒⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,公式中功率P不是輸入功率✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅,而是輸出功率㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂,由于電機有損耗⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤,輸入功率不等于輸出功率ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。但是書本上往往理想化⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓,將輸入功率等于輸出功率了☈⊙☉℃℉❅。
4⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯、電機功率(輸入功率):
1)單相電機功率計算公式:P=U*I*cosφⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,如果功率因數為0.8✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥,電壓為220V⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓,電流為2A⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯,那么功率P=0.22×2×0.8=0.352KW✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴。
2)三相電機功率計算公式:P=1.732*U*I*cosφ(cosφ為功率因素㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂、U為負載線電壓♀☿☼☀☁☂☄、I為負載線電流)❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。不過這類的U和I與電機的接法有關✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥,星形接法的時候ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ,由于三個相隔120°電壓的線圈公共端連接一起⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,形成一個0點⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯,所以加載在負載線圈的電壓實際是相電壓⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ;而三角形接法時ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,每個線圈兩端各連一根電源線㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉,所以加載負載線圈上的電壓就是線電壓⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺。如果使用的是d88尊龙新旧版地址常用的3相380V電壓ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ,星形接法時候線圈是220VⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ,而三角形則是380V⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓,P=U*I=U^2/R✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅,所以三角形接法時功率是星形接法的3倍⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,這也就是為什么大功率電機采用星三角降壓啟動的原因☾☽❄☃。
掌握了上面的公式☈⊙☉℃℉❅,理解透徹㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦,電機的原理就不會在困惑了⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ,也不會在怕學習電機拖動這種高掛科的課程㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。
1)風扇:一般安裝在電機尾部♀☿☼☀☁☂☄,用于給電機散熱⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾;
2)接線盒:用于接入電源✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴,如交流三相異步電機♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃,還可以根據需要接星形或者三角形①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯;
3)軸承:連接電機旋轉和不動部分✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴;
4✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥、端蓋:電機外面的前后蓋子ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ,起支撐作用ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。